Управление сервоприводом без микроконтроллера

Содержание

Для данной статье я рассматриваю схему из статьи Arduino. Управление сервоприводом, на примере SG90. И будет использоваться скетч похожий на скетч и статьи Arduino. Взаимодействие с компьютером через USB порт, по этому некоторые моменты которые я объяснял там, я буду опускать.

Плата Arduino. x1
Компьютер(для написания и загрузке кода, а так же мы будем брать с него электричество и общаться с ним). x1
Провод для соединения компьютера и платы. x1
Сервопривод.x1
Провода. x3-4
Есть схемы с внешним источником питания, но можно взять питание и с платы.

Для чего может понадобится подключение сервопривода без библиотеки Servo.h. Дело в том, что данная библиотека была написана для большинства сервоприводов и её назначение подходить к большинству. Но подключить конкретный сервопривод бывает не просто. К тому же сервопривод может не точно работать с данной библиотекой. Приведу конкретные цифры.

Бибилиотека Servo.h расчитана на следующие параметры:

длина импульса угол

544	0$^o$
2400	180$^o$
1520	90$^o$

Я потестировал несколько сервопривод SG90 вот результат:

0$^o$ 540 540 540

180$^o$	2400	2700	2400
90$^o$	1400	1520	1400

Видно, что цифры немного различаются. Даже среди одной и той же модели.

Демонстрационнаяпрограмма приведена ниже, показано, как использовать сервомоторов смикроконтроллером AVR. Работы программы очень проста, она начинается синициализации таймера и PWM.В начале фиксируеться сервопривод на 0 градусов, азатем перемещается на 90 градусов и подождатв некоторое время перемещается на135 градусов, и наконец, на 180градусов. Этот процесс повторяется до тех пор, пока привод подключен к питанию.

Параметрыдля правильной работы программы.

Управление сервоприводом без микроконтроллера

LOW Fuse = 0xFF и HIGH Fuse = 0xC9
Частота= 16 МГц.
Сервомоторклеймо Futaba S3003 .
MCUявляется AtMega32 или однокристальный микроконтроллер ATmega16.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Простой контроллер серводвигателя на одной микросхеме

Представленная схема является простым проектом контроллера серводвигателя. В данном случае используется КМОП-микросхема NE 7555 в автоколебательном режиме для генерации импульсов с целью управления сервоприводом. Схема может быть модифицирована, чтобы получить импульсы достаточной длины.

Сервомотор представляет собой небольшое устройство с валом. Этот вал может быть повернут на определенный угол благодаря отправке этому сервоприводу кодированного сигнала. Пока на входе двигателя имеется кодированный сигнал, сервопривод будет поддерживать угловое положение вала. Угловое положение вала определяется длительностью импульса, прикладываемого к линии управления. Это называется импульсно-кодовая модуляция.

На серводвигатель обычно нужно подавать импульс каждые 20 миллисекунд (0.02 секунды). Длительность импульса будет определять, насколько провернется вал. Как правило, импульс длительностью 1.5 мс провернет вал в положение 90 градусов. Это называется нейтральное положение. Если импульс короче 1.5 мс, вал повернется в положение близкое к 0 градусов. Если импульс будет длиннее, чем 1,5 мс, вал окажется ближе к 180 градусам.

Данная схема предназначена для подачи на серводвигатель управляющих сигналов. Микросхема IC1 работает в качестве мультивибратора в автоколебательном режиме, который вырабатывает требуемые импульсы. Потенциометр VR2, резистор R1 и конденсатор C1 определяют границы временного диапазона импульса. Минимальное значение при варьировании VR2 будет в промежутке 2.07-1.03 мс, а максимальное 40.5 мс. Регулируя VR1, можно установить точное время. VR3 регулирует управляющее напряжение 1.6 В, подаваемое на вывод 5 микросхемы IC1.

Управляющее напряжение может также быть подано извне. Тогда VR3 должен быть исключен. Управляющее напряжение можно взять с переменного источника питания с выходом 0-10 В. При изменении этого напряжения вал сервомотора повернется в новое положение в соответствии со значением напряжения. 0 вольт подразумевает нахождение вала на одном конце, 10 вольт – на другом, а 5 воль – посередине.