Els servomotors són dispositius mecànics autònoms que s’utilitzen per controlar les màquines amb molta precisió. Es troben en moltes aplicacions, des de joguines fins a automatismes industrials. Hi ha diversos tipus de motors, però els servomotors estan especialment dissenyats per a una posició angular específica per controlar les màquines. Normalment, el servomotor s’utilitza per controlar el moviment angular entre 0 ° a 180 ° i 0 ° a 90 °. El principi de funcionament del servomotor basat en el PWM ( modulació d'amplada de pols ) polsos.
servo Motor
Interfície de servomotor amb microcontrolador 8051
Un servomotor és un dels motors més utilitzats per a un moviment angular precís. L’avantatge d’utilitzar un servomotor és que la posició angular del motor es pot controlar sense cap mecanisme de retroalimentació. Normalment s’utilitzen els servomotors aplicacions comercials i industrials . També s’utilitzen àmpliament com en sistemes d’accionament com ara robots, avions, etc.
Servomotor d’interfície amb microcontrolador 8051
El principi de funcionament del servo motor Hobby i el seu funcionament són molt senzills, constaven de tres cables on dos d’ells (negre i vermell) s’utilitzen per subministrar energia i el tercer cable s’utilitza per proporcionar senyal de control. Les ones modulades per amplada de pols (PWM) s’utilitzen com a senyals de control i la posició angular es defineix per l’amplada del pols a l’entrada de control. En aquest article, estem utilitzant un servomotor amb angle de rotació de 0-180 ° i la posició angular es pot controlar variant els cicles de treball entre 1 ms i 2 ms.
Aquí el servo motor s’interfaça amb Microcontrolador 8051 , el fil negre connectat al pas de terra i el motor obtenen l'energia del fil vermell. El control del port servo connectat del motor 0 del microcontrolador 8051. L’oscil·lador de cristall de 11,0592 MHz s’utilitza per proporcionar el rellotge pulsat al microcontrolador i condensadors ceràmics de 22pf que s’utilitzen per estabilitzar el funcionament del cristall. El condensador de 10KΩ i 10uf s’utilitza per proporcionar el reinici d’alimentació al microcontrolador.
Control d’un servomotor amb rotacions d’angle
El principi de funcionament del motor servo depèn principalment dels cicles de treball. Utilitza ones modulades per amplada de pols (PWM) com a senyals de control. L’angle de rotació es resol per l’amplada del pols del passador de control. Aquí el servomotor utilitzat per a angle de rotació de 0 a 180 graus. Podem controlar la posició angular precisa variant el pols entre 1 ms i 2 ms.
Control d’un servomotor amb rotacions d’angle
Programació Servomotor amb rotacions angulars
#incloure
Sbit servomotor_pin = P0 ^ 5
Retard nul (int sense signar)
Void servo_delay (int signat)
Void main ()
{
Servomotor_pin = 0x00
Fes-ho
{
// gireu a 0 °
Pin_servomotor = 0x01
Sevo_delay (50)
Servomotor_pin = 0x00
Retard (1000)
// girar a 90 graus
Pin_servomotor = 0x01
Sevo_delay (82)
Servomotor_pin = 0x00
Retard (1000)
// girar a 180 graus
Pin_servomotor = 0x01
Sevo_delay (110)
Servomotor_pin = 0x00
Retard (1000)
Mentre (1)
}
}
Retard nul (sense signar int a)
{
Sense signar int p
Per a (p = 0p
}
Void servo_delay (sense signar int a)
{
Sense signar int p
Per a (p = 0p
}
Principi de funcionament del motor servo
El principi de funcionament del servomotor depèn principalment de la 'regla de la mà esquerra de Fleming'. Bàsicament s’adapten servomotors amb Motors de corrent continu , un sensor de posició, una reducció d'engranatges i un circuit electrònic. Els motors de corrent continu funcionen a partir d’una bateria i funcionen a alta velocitat i parell baix. Hem muntat l’eix i l’engranatge connectats a motors de corrent continu per poder augmentar i disminuir la velocitat del motor gradualment.
El sensor de posició detecta la ubicació de l’eix des de la seva posició fixa i envia la informació al circuit de control. El circuit de control descodifica els senyals en conseqüència des del sensor de posició i compara la ubicació real dels motors amb la posició preferida i, en conseqüència, controla la direcció de rotació del motor de corrent continu per obtenir la posició necessària. En general, el servomotor requereix un subministrament de 4,8 V a 6 V CC.
El control del servomotor mitjançant comandes de port sèrie
La intenció principal d’aquest projecte és controlar el servomotor mitjançant un ordinador personal. Necessita una línia de control única des del microcontrolador i la línia d’entrada sèrie, des del port sèrie de l’ordinador personal per enviar ordres al circuit. La font de sincronització la proporciona l’oscil·lador de cristall. El circuit de servomotor dissenyat s’ha connectat a l’ordinador amb l’ajut del cable sèrie i la palanca de nivell i després obre el programari ‘Hyper Terminal’ a l’ordinador per seleccionar el comportament de l’ordinador.
Control de servomotor mitjançant comandes de port sèrie
Una vegada que les ordres s’envien des de l’ordinador personal (PC) al microcontrolador a través del terminal hiper amb un canvi de nivell, el microcontrolador obté aquestes dades i les compara amb les dades predefinides i genera els senyals corresponents per activar el controlador del motor per velocitat desitjada. Molts projectes de microcontroladors desenvolupat basat en servomotors com ara robots d'equilibri, helicòpters de pista, etc. Podem utilitzar el servomotor per motius de seguretat mitjançant la interfície amb la càmera sense fil, ja que podem controlar la càmera de la càmera 360.
Robot d'equilibri personal
El robot d’equilibri automàtic és capaç d’equilibrar-se amb l’ajut dels servomotors. Aquest robot s’ha muntat amb components estructurals, mecànics i electrònics que produeixen una plataforma visiblement desequilibrada que està molt disposada a inclinar-se en una alineació. Les rodes del robot són capaces de fer una rotació independent de dues maneres, accionades per un servomotor. S’obtindrà informació sobre l’angle del dispositiu respecte al terra sensors d’inclinació al dispositiu.
Robot d'equilibri personal
El sensor d'inclinació pot ser un acceleròmetre, un sensor giroscòpic o Sensor IR (per mesurar la distància al terra). Els sensors envien informació a la unitat de control, que processarà la retroalimentació mitjançant un algorisme bàsic proporcional, integral i derivat (PID) per generar senyals de control de posició de compensació als servomotors per tal d’equilibrar el dispositiu.
Aplicacions de servomotors
- S'utilitza en màquines de premsa per tallar les peces a mida
- S’utilitza a l’estació d’ompliment de sucre
- S'utilitza en aplicacions d'etiquetatge
- S'utilitza sistema d'embalatge amb funció de sincronització aleatòria
- S’utilitza en avions
Avantatges del servomotor
- Si un motor té una càrrega pesada, el conductor augmentarà el corrent a la bobina del motor a mesura que els seus esforços fan girar el motor. Principalment, no hi ha cap condició fora de pas.
- Els servomotors permeten un funcionament a gran velocitat.
Es tracta del principi de funcionament del servomotor i interfície amb el microcontrolador 8051 A més, per a qualsevol ajuda tècnica relacionada amb aquest article o projectes electrònics que estiguin dissenyats mitjançant dispositius d'interfície com RTC, OLED, memòria flash, LCD personalitzat, pantalles tàctils, etc. Podeu acostar-nos donant els vostres comentaris a la secció de comentaris següent.
