Краткие теоретические сведения

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 13Следующая ⇒

Крутить мотор достаточно интересно, но когда мы делаем проект, в котором необходим контроль движения, хочется чего-то большего. Рассмотрим пример управления сервоприводом. Сервоприводы массово производятся, легко доступны, стоимость составляет от пары долларов до сотен. Внутри сервопривода встроен небольшой редуктор (чтобы увеличить мощность) и электроника (для упрощения управления). Стандартный сервопривод позиционируется от 0 до 180 градусов. Позиция задается длительностью управляющего импульса, от 1.25 мс (0 градусов) до 1.75 мс (180 градусов, 1.5 мс для 90 градусов). Временные параметры могут отличаться у различных производителей.

Если посылать импульсы каждые 25...50 мс, то сервопривод может плавно вращаться. Одним из преимуществ Arduino является готовая к использованию библиотека подпрограмм, позволяющая легко управлять двумя сервоприводами (подключенными к портам 9 и 10).

Под сервоприводом чаще всего понимают механизм с электромотором, который можно попросить повернуться в заданный угол и удерживать это положение. Однако, это не совсем полное определение.

Если сказать полнее, сервопривод — это привод с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Сервоприводом является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик (положения, скорости, усилия и т.п.) и блок управления приводом, автоматически поддерживающий необходимые параметры на датчике и устройстве согласно заданному внешнему значению.

Иными словами:

1. Сервопривод получает на вход значение управляющего параметра. Например, угол поворота.

2. Блок управления сравнивает это значение со значением на своём датчике.

3. На основе результата сравнения привод производит некоторое действие: например, поворот, ускорение или замедление так, чтобы значение с внутреннего датчика стало как можно ближе к значению внешнего управляющего параметра.

Наиболее распространены сервоприводы, которые удерживают заданный угол, и сервоприводы, поддерживающие заданную скорость вращения.

Многие сервоприводы могут быть подключены к Arduino непосредственно. Для этого от них идёт шлейф из трёх проводов:

§ красный — питание; подключается к контакту 5V или напрямую к источнику питания

§ коричневый или чёрный — земля

§ жёлтый или белый — сигнал; подключается к цифровому выходу Arduino.

На большинстве плат Arduino библиотека Servo поддерживает управление не более 12 сервоприводами, на Arduino Mega это число вырастает до значения 48. При этом есть небольшой побочный эффект использования этой библиотеки: если вы работаете не с Arduino Mega, то становится невозможным использовать функцию analogWrite() на 9 и 10 контактах независимо от того, подключены сервоприводы к этим контактам или нет. На Arduino Mega можно подключить до 12 сервоприводов без нарушения функционирования ШИМ/PWM, при использовании большего количества сервоприводов мы не сможем использовать analogWrite() на 11 и 12 контактах.