Схема подключения сервопривода к Arduino обычно следующая: черный провод присоединяем к GND, красный провод присоединяем к 5V, оранжевый/желтый провод к цифровому выводу общего назначения. Управление сервоприводом на Ардуино достаточно просто, но по углам поворота сервомоторы делятся на 180° и 360°, что следует учитывать при разработке проектов с применением servo.

Схема подключения сервопривода к Ардуино

Servo Arduino Uno Arduino Nano Arduino Mega
черный провод GND GND GND
красный провод 5V 5V 5V
желтый провод 11 11 11

Сервомеханизмы, фильтры и поисковики в Thermal Dynamics

В первом скетче мы рассмотрим как управлять сервоприводом на Arduino с помощью команды myservo.write(0) . Также мы будем использовать стандартную библиотеку Servo.h . Подключите сервомашинку к плате Ардуино, согласно схеме на фото выше и загрузите готовый скетч. В процедуре void loop() мы будем просто задавать для сервопривода необходимый угол поворота и время ожидания до следующего поворота.

Скетч для управления сервопривода от Ардуино

#include Servo.h> // подключаем библиотеку для работы с сервоприводом Servo servo1; // объявляем переменную servo типа «servo1» void setup() < servo1.attach(11); // привязываем сервопривод к аналоговому выходу 11 > void loop() < servo1.write(0); // ставим угол поворота под 0 delay(2000); // ждем 2 секунды servo1.write(90); // ставим угол поворота под 90 delay(2000); // ждем 2 секунды servo1.write(180); // ставим угол поворота под 180 delay(2000); // ждем 2 секунды >

Пояснения к коду:

  1. переменная Servo необходима, чтобы не запутаться при подключении нескольких сервоприводов к Ардуино. Мы назначаем каждому приводу свое имя;
  2. команда servo1.attach(10) привязывает привод к цифровому выходу 10.
  3. в программе мы вращаем привод на 0-90-180 градусов и возвращаем в начальное положение, поскольку процедура void loop повторяется циклично.

Плавное вращение сервомотора от Ардуино

Схема подключения сервомотора к Ардуино

Управление скоростью вращения сервомотора Ардуино сделать довольно просто, если вы знакомы с циклами for или while в языке программирования Arduino. Рассмотрим, как сделать плавные повороты серво от 0 до 90 градусов, используя циклы. Представленные на этой странице примеры программ позволят вам использовать сервоприводы в различных проектах, где требуется плавный поворот.

Скетч для плавного поворота сервомотора Ардуино

#include «Servo.h» Servo servo; int angle; // переменная для угла поворота микро серво void setup() < servo.attach(11); // пин для подключения микро серво > void loop() < // цикл для поворота от 0 до 90 градусов for (angle = 0; angle write(angle); // сообщаем микро серво угол поворота delay(20); // ждем 20 мс, пока серво не сделает поворот > // цикл для поворота от 90 до 0 градусов for (angle = 90; angle >= 0; angle—) < servo.write(angle); // сообщаем микро серво угол поворота delay(20); // ждем 20 мс, пока серво не сделает поворот > >

Пояснения к коду:

  1. максимальный угол для плавного поворота микросерво — 180 градусов;
  2. увеличивая задержку delay(20); , можно замедлить скорость поворота.
Читайте также:  Кто брат создателя Майнкрафт

Также вам будет полезны следующие статьи:

Заключение. Сервомоторы часто используются в различных проектах на Ардуино для различных функций: повороты конструкций, движение частей механизмов. Так как серво Arduino постоянно стремится удерживать заданный угол поворота, то будьте готовы к повышенному расходу электроэнергии. Это будет особенно чувствительно в автономных роботах, питающихся от аккумуляторов или батареек.

Источник: xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai

Arduino и сервопривод

Сервопривод, он же сервомашинка, он же просто серво – простейший “модельный” актуатор, использовался в радиоуправляемых моделях ещё до появления Ардуино. Сервопривод поворачивает свой выходной вал в диапазоне ~180 градусов и обладает вполне приличным моментом для перемещения частей механизмов. В маленьком корпусе располагаются:

  • Коллекторный моторчик
  • Редуктор (пластиковый или металлический)
  • Потенциометр обратной связи
  • Контроллер (драйвер мотора, обратная связь, управление по интерфейсу PWM)

Серво комплектуется набором “качалок” и винтами для крепления

Характеристики 9-граммового сервопривода:

  • Напряжение питания: 3.. 7.2V
  • Крутящий момент:
  • 1.2кг/см при 4.8V
  • 1.6кг/см при 6.0V

Сервопривод управляется ШИМ сигналом, точнее длиной импульса: минимальная (0 градусов) и максимальная (~180 градусов) длина импульса колеблется в зависимости от модели и производителя сервопривода.

Подключение

  • Коричневый: GND
  • Красный: VCC
  • Жёлтый: цифровой пин

Примечание: сервопривод потребляет довольно приличный ток (стартовый до 1А), поэтому рекомендуется питать его от внешнего источника. При питании от компьютера напряжение может просесть и МК перезагрузится, при высокой нагрузке (с 2 и больше приводов) может выгореть защитный диод на плате Arduino!

Библиотеки

Для управления сервоприводом можно использовать стандартную библиотеку Servo. Эта библиотека отбирает у микроконтроллера первый таймер, поэтому в некоторых случаях будет удобно использовать библиотеку SoftServo. Стандартная библиотека управляет сервоприводом очень резко, на максимальной скорости, поэтому для реальных применений лучше использовать библиотеку плавного движения серво – ServoSmooth.

Servo.h

Библиотека стандартная и идёт в комплекте с Arduino IDE. Подключаем и создаём объект сервопривода. При создании никакие аргументы не передаются:

#include Servo myservo;

Библиотека имеет следующие методы:

uint8_t attach(int pin); // «подключить» с указанием пина uint8_t attach(int pin, int min, int max); // «подключить» с указанием пина и мин. макс. сигнала void detach(); // отключить void write(int value); // повернуть на угол в градусах void writeMicroseconds(int value); // повернуть на длину импульса

При “подключении” серво через attach(pin) диапазон длины импульса устанавливается стандартный: 544.. 2400 мкс (задан в библиотеке). Если есть желание настроить серво идеально, чтобы она работала на весь диапазон – нужно попробовать покрутить её через writeMicroseconds() в крайних значениях диапазона и найти минимум и максимум, при которых серво “упирается”.

Примеры

Крутим туда сюда быстро

Вращаем туда сюда быстро (как blink, только серво):

#include Servo myservo; void setup() < myservo.attach(3); // подключаем на пин 3 >void loop() < myservo.write(0); // поворот на 0 градусов delay(1000); myservo.write(180); // поворот на 180 градусов delay(1000); >
Крутим туда сюда плавно

Читайте также:  Как рисовать из Майнкрафта паука

Поворачиваем туда сюда плавно, блокирующее выполнение:

#include Servo myservo; void setup() < myservo.attach(3); >void loop() < for (int i = 0; i for (int i = 180; i > 0; i—) < myservo.write(i); delay(15); >>
Крутим туда сюда плавно асинхронно

Поворачиваем туда сюда плавно, асинхронное выполнение:

#include Servo myservo; void setup() < myservo.attach(3); >uint32_t tmr; // переменная таймера int val = 0; // переменная яркости int dir = 2; // скорость и направление яркости void loop() < // асинхронный таймер на миллис if (millis() — tmr >= 20) < tmr = millis(); val += dir; // прибавляем скорость if (val >= 180|| val >

Домашнее задание

  • Попробовать библиотеку ServoSmooth

Связанные уроки

  • Документация на ServoSmooth
  • Функции времени

Источник: kit.alexgyver.ru

Как работает сервомотор SG90 и как его подключить к ESP32

Сервомотор (серводвигатель) – это двигатель, используемый для точного управления движениями устройства. Обычно он состоит из электродвигателя постоянного тока, схемы управления и механизма обратной связи. Механизм обратной связи необходим для получения информации о положении оси двигателя – она необходима схеме управления для управления двигателем. Сервомоторы находят широкое применение в робототехнике, станках с ЧПУ, 3D принтерах и других устройствах, где требуется точное управление каким либо механизмом.

Внешний вид проекта подключения сервомотора SG90 к модулю ESP32

В данной статье мы рассмотрим принципы работы сервомотора SG90 и его подключение к модулю ESP32. Также на нашем сайте мы рассматривали подключение серводвигателя к другим микроконтроллерам (платам):

  • к микроконтроллеру AVR;
  • к микроконтроллеру PIC;
  • к плате Arduino Uno;
  • к плате Arduino с использованием Matlab;
  • к плате Raspberry Pi;
  • к плате Raspberry Pi Pico;
  • к плате MSP430G2;
  • к плате STM32F103C8 (Blue Pill).

Необходимые компоненты

  1. Модуль ESP32 (купить на Aliexpress).
  2. Сервомотор SG90 (купить на Aliexpress).

Как управлять углом поворота сервомотора?

Работа сервомотора состоит в управлении углом поворота оси в системе с замкнутым циклом управления и использовании механизма обратной связи (feedback) для настройки скорости и угла поворота оси.

Схема работы составных частей сервомотора

Сервомотор SG90, который мы будем использовать в нашем проекте, представляет собой систему с замкнутым циклом управления. Чтобы управлять углом поворота его оси необходим сигнал ШИМ (широтно-импульсной модуляции) с частотой 50 Гц и изменяемым коэффициентом заполнения. Его плата управления настроена таким образом, чтобы принимать импульс каждые 20 мс, длина этого импульса определяет угол поворота оси сервомотора. Если импульс имеет длительность 1 мс, то ось сервомотора будет в нулевом положении (0 градусов). Импульс длительностью 1,5 мс повернет ось сервомотора на угол 90 градусов, а импульс длительностью 2 мс – на угол 180 градусов.

Компоненты сервомотора SG90

SG90 является одним из самых дешевых и распространенных серводвигателей, его компоненты показаны на следующем рисунке.

Читайте также:  Майнкрафт если бы эндермен был девушкой

Компоненты сервомотора SG90

Как вы можете видеть из представленного рисунка, сервомотор SG90 состоит из понижающего редуктора, двигателя постоянного тока, потенциометра и платы управления. Потенциометр обеспечивает механизм обратной связи – текущая позиция оси сервомотора сравнивается с ее требуемой позицией.

Распиновка сервомотора SG90

Большинство сервомоторов, доступных в настоящее время на рынке, имеют 3 провода. Распиновка (назначение контактов) сервомотора SG90 представлена на следующем рисунке.

Распиновка (назначение контактов) сервомотора SG90

GND – контакт общего провода (земли).

VCC – контакт для подачи питающего напряжения на сервомотор.

Control – управляющий контакт сервомотора.

Наиболее часто задаваемые вопросы про сервомотор

Почему он называется сервомотором?
Сервомотор (серводвигатель) – это общий термин, используемый для обозначения конкретного вида линейных ли инкрементальных исполнительных механизмов. В основном, название сервомотор связывают с термином сервомеханизм, который обозначает что двигатель находится непрерывно под наблюдением для управления его движением.

Для чего используются сервомоторы?
Сервомоторы – это линейные исполнительные механизмы, которые могут поворачивать свою ось строго на определенный угол, поэтому используются в устройствах, в которых необходима точная регулировка положения какого либо механизма.

Сервомотор работает от постоянного (DC) или переменного тока (AC)?
Существует два типа сервомоторов – работающие от постоянного и переменного тока. Основное различие между ними заключается в способе подачи на них питания. Сервомоторы переменного тока получают питание от розетки, а сервомоторы постоянного тока – от батареек (аккумуляторов).

Какие существуют типы сервомоторов?
Сервомоторы выпускаются различных размеров трех основных типов: с позиционным вращением, непрерывным вращением и линейным вращением. Серводвигатели с позиционным вращением могут поворачиваться на 180 градусов. Они также имеют специальный механизм остановки в понижающем редукторе, играющий защитную функцию.

В чем разница между двигателем постоянного тока и сервомотором?
Сервомотор состоит из 4-х основных механизмов: двигателя постоянного тока, понижающего редуктора, датчика положения и схемы управления, а двигатель постоянного тока сам по себе является отдельным механизмом и не включает в себя никаких дополнительных компонентов.

Схема проекта

Схема подключения сервомотора SG90 к модулю ESP32 представлена на следующем рисунке.

Схема подключения сервомотора SG90 к модулю ESP32

Как видите, схема подключения достаточно проста. Необходимо подать питание на сервомотор, а его управляющий контакт подключить к любому цифровому контакту (GPIO pin) модуля ESP32.

Внешний вид собранной на макетной плате конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Внешний вид собранной на макетной плате конструкции проекта

Объяснение кода программы

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Прежде чем приступать к написанию программы вам необходимо скачать библиотеку esp32 servo motor и установить ее в Arduino IDE.

Первым делом в коде программы подключим библиотеку Servo.h и создадим объект для работы с сервомотором. Затем объявим переменную pos , в которой будем хранить информацию о положении оси сервомотора.

Источник: microkontroller.ru