آیا شما هم قصد دارید به پروژه خود، حرکت دورانی اضافه کنید؟ اگر چنین است، پس حتما به فکر راه اندازی سروو موتور با آردوینو که البته موضوع این مقاله است، افتادهاید. اما بهتر است پیش از آغاز راه اندازی این موتور، کمی بیشتر در مورد آن بدانید.
یکی از ویژگیهای این موتور این است که برخلاف موتورهای DC، با دقت بیشتری میتوانید موقعیت آنها را کنترل کنید. علاوه بر این، میتوانید از این موتور در بسیاری از پروژههای رباتیک خود نیز به عنوان مثال برای حرکت چرخشی چرخهای جلویی مدل کنترل از راه دور (RC) و چرخش سنسور دیدبان ربات استفاده کنید.
در ادامه به جزئیات بیشتری در مورد این موتور میپردازیم و راه اندازی آن را آغاز میکنیم.
سروو چيست؟
سروو (Servo) يک مفهوم كلی برای سيستمهای كنترل حلقه بسته است.
يک سيستم حلقه بسته برای تنظيم سرعت و جهت چرخش موتور، از فيدبک استفاده میکند تا به این شکل به نتیجه مطلوب برسد.
سروو موتورهای RC نيز عملكرد مشابهی دارند. اين سروو موتورها دارای يک موتور DC كوچک هستند كه از طريق يک گيربكس به شافت خروجی متصل میشوند. شافت خروجی نیز که به يک پتانسيومتر (pot) متصل است، بازوی سروو را حركت میدهد.
پتانسيومتر، فيدبک موقعيت را برای واحد كنترل سروو تامین میکند. واحد کنترل نیز با مقایسه موقعيت لحظهای موتور با موقعيت مورد نظر، موقعيت واقعی آن را براساس ميزان خطا تصحيح میكند تا موتور در موقعيت مورد نظر قرار بگیرد.
نحوه كار سروو موتور
برای راه اندازی سروو موتور با آردوینو ، حتما باید با نحوه عملکرد این موتور آشنا شوید.
شما میتوانید با ارسال یک سری پالس به خط سيگنال، سروو موتور را كنترل کنید. سروو موتورهای آنالوگ معمول، تقريبا هر 20 ميلی ثانيه يک پالس دريافت میكنند ( یه عبارتی سيگنال باید 50 هرتز باشد). همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنید، عرض این پالسها موقعيت زاويهای شافت سروو موتور را تعیین میکنند.
- اگر پالس به مدت زمان 1 ميلی ثانيه high باشد، زاويه سروو صفر درجه است.
- اگر پالس به مدت زمان 1.5 ميلی ثانيه high باشد، سروو در موقعيت مركزی قرار میگیرد.
- اگر پالس به مدت زمان 2 ميلی ثانيه high باشد، زاويه سروو 180 درجه خواهد بود.
- پالسهايی با عرض پالس بين 1 تا 2 ميلی ثانيه باعث حركت شافت سروو در گستره 180 درجه خواهند شد.
نکته:
برخی اوقات ممکن است دوره تناوب پالسها در برندهای مختلف سروو موتور متفاوت باشد. (به عنوان مثال دوره تناوب پالسها میتواند 0.5 ميلی ثانيه برای صفر درجه و 2.5 ميلی ثانيه برای 180 درجه باشد).
پينهای سروو موتور
سروو موتورها معمولا دارای سه پين هستند. این پینها عبارت اند از:
پین GND پين زمين مشترک مدار منطقی و موتور است.
پين 5V برای اعمال توان الكتريكی به سروو است.
پين Control ورودی سيستم كنترل است.
نکته:
رنگ سيمها در سروو موتورهای مختلف ممكن است متفاوت باشد، اما در همه آنها، سيم تغذيه 5V به رنگ قرمز، سيم GND به رنگ مشكی يا قهوهای و سيم Control نیز معمولا نارنجی يا زرد رنگ است.
سیم کشی – راه اندازی سروو موتور با آردوينو
اكنون که با این موتور و پینهای آن آشنا شدید، زمان راه اندازی سروو موتور با آردوینو رسیده است. در این پروژه از برد آردوینو UNO استفاده میکنیم. البته اگر شما بردهای دیگر آردوینو را تهیه کردهاید، باز هم میتوانید طبق این مقاله پیش بروید اما ممکن است پین بردهای مختلف آردوینو کمی باهم متفاوت باشند. به همین دلیل هنگام راه اندازی با بردهای دیگر حتما به این موضوع دقت کنید.