Servovarikliai yra autonominiai mechaniniai įtaisai, naudojami labai tiksliai valdyti mašinas. Tai yra daugelyje programų nuo žaislų iki pramoninės automatikos. Yra įvairių rūšių varikliai, tačiau servovarikliai yra specialiai suprojektuoti konkrečiai kampinei padėčiai valdyti mašinas. Paprastai servovariklis naudojamas valdyti kampinį judesį nuo 0 ° iki 180 ° ir 0 ° iki 90 °. The servo variklio veikimo principas remiantis PWM ( impulso pločio moduliacija ) impulsai.
Servo variklis
Servo variklio sąsaja su 8051 mikrovaldikliu
Servo variklis yra vienas iš dažniausiai naudojamų variklių tiksliam kampiniam judėjimui. Servovariklio naudojimo pranašumas yra tas, kad variklio kampinę padėtį galima valdyti be jokio grįžtamojo ryšio mechanizmo. Servovarikliai paprastai naudojami komercinės ir pramoninės paskirties . Jie taip pat plačiai naudojami kaip vairavimo sistemose, tokiose kaip robotai, lėktuvai ir kt.
Sąsajos servovariklis su 8051 mikrovaldikliu
„Hobby“ servovariklio veikimo principas ir veikimas yra labai paprasti, jį sudarė trys laidai, iš kurių du iš jų (juoda ir raudona) buvo naudojami energijai tiekti, o trečiasis laidas naudojamas valdymo signalui teikti. Pulso pločio moduliuojamosios (PWM) bangos naudojamos kaip valdymo signalai, o kampinę padėtį apibrėžia pulso plotis valdymo įėjime. Šiame straipsnyje mes naudojame servovariklį, kurio sukimosi kampas yra nuo 0 iki 180 °, o kampinę padėtį galima valdyti keičiant darbo ciklus nuo 1ms iki 2ms.
Čia servo variklis sąveikauja su 8051 mikrovaldiklis , juoda viela, sujungta su įžeminimo kaiščiu, ir variklis maitinimą gauna iš raudonos vielos. Servovariklio prijungto 8051 mikrovaldiklio 0 prievado valdymas. 11,0592 MHz kristalinis osciliatorius naudojamas mikrovaldikliui impulsiniu laikrodžiu ir 22pf keramikos kondensatoriais, naudojamais kristalų veikimui stabilizuoti. 10KΩ ir 10uf kondensatoriai naudojami, kad maitinimas būtų atstatytas į mikrovaldiklį.
Servovariklio valdymas kampu pasukant
Servo variklio veikimo principas daugiausia priklauso nuo darbo ciklų. Kaip valdymo signalus jis naudoja „Pulse Width Modulated“ (PWM) bangas. Pasukimo kampą skiria valdymo kaiščio impulso plotis. Čia servovariklis naudojamas pasukimo kampui nuo 0 iki 180 laipsnių. Tikslią kampinę padėtį galime valdyti keisdami impulsą nuo 1ms iki 2ms.
Servovariklio valdymas kampu pasukant
Servo variklio programavimas Su kampiniais pasukimais
# įtraukti
Sbit servomotor_pin = P0 ^ 5
Tuščias vėlavimas (nepasirašytas int)
Void servo_delay (nepasirašytas int)
Negaliojantis pagrindinis ()
{
Servovariklio veržlė = 0x00
Daryk
{
// pasukite į 0 °
Servovariklio veržlė = 0x01
„Sevo_delay“ (50)
Servovariklio veržlė = 0x00
Vėlavimas (1000)
// pasukti į 90 laipsnių
Servovariklio veržlė = 0x01
„Sevo_delay“ (82)
Servovariklio veržlė = 0x00
Vėlavimas (1000)
// pasisukti į 180 laipsnių
Servovariklio veržlė = 0x01
„Sevo_delay“ (110)
Servovariklio veržlė = 0x00
Vėlavimas (1000)
Nors (1)
}
}
Nereikalingas vėlavimas (nepasirašytas int a)
{
Nepasirašytas int p
Už (p = 0p
}
Nereikalingas servo_delay (nepasirašytas int a)
{
Nepasirašytas int p
Už (p = 0p
}
Servo variklio darbo principas
Servovariklio veikimo principas daugiausia priklauso nuo „Flemingo kairės rankos taisyklės“. Iš esmės yra pritaikyti servovarikliai Nuolatinės srovės varikliai , padėties jutiklis, pavaros reduktorius ir elektroninė grandinė. Nuolatinės srovės varikliai maitinami iš akumuliatoriaus ir veikia dideliu greičiu bei mažu sukimo momentu. Mes surinkome veleną ir pavarą, prijungtą prie nuolatinės srovės variklių, tada palaipsniui galime didinti ir mažinti variklio greitį.
Padėties jutiklis nustato veleno vietą iš fiksuotos padėties ir siunčia informaciją į valdymo grandinę. Valdymo grandinė atitinkamai iššifruoja signalus iš padėties jutiklio ir palygina faktinę variklių vietą su pageidaujama padėtimi ir atitinkamai kontroliuoja nuolatinės srovės variklio sukimosi kryptį, kad gautų reikiamą padėtį. Paprastai servo varikliui reikalingas 4,8–6 V nuolatinės srovės maitinimas.
Servo variklio valdymas nuosekliojo uosto komandomis
Pagrindinis šio projekto tikslas yra valdyti servo variklį naudojant asmeninį kompiuterį. Jai reikia vienos valdymo linijos iš mikrovaldiklio ir nuoseklios įvesties linijos, nuo asmeninio kompiuterio nuoseklaus prievado, kad komandoms siųsti į grandinę. Laiko šaltinį pateikia kristalinis osciliatorius. Suprojektuota servovariklio grandinė, sujungta su kompiuteriu, naudojant nuoseklųjį laidą ir lygio perjungiklį, tada atidarykite „Hyper Terminal“ programinę įrangą kompiuteryje, kad pasirinktumėte kompiuterio komplektą.
Servo variklio valdymas nuosekliojo uosto komandomis
Kai komandos persiunčiamos iš asmeninio kompiuterio (kompiuterio) į mikrovaldiklį per hiperterminalą su lygio perjungikliu, mikrovaldiklis gauna šiuos duomenis ir palygina juos su iš anksto nustatytais duomenimis ir sukuria atitinkamus signalus, kad įjungtų variklio tvarkyklę, kad ji vairuotų norimo greičio. Daug mikrovaldiklių projektai sukurtas remiantis servo varikliu, pavyzdžiui, balansavimo robotais, kilimo ir tūpimo takų sraigtasparniais ir pan. Saugos tikslais galime naudoti servovariklį sąsajoje su belaidžiu fotoaparatu, nes galime valdyti 360 kameros nukrypimą.
Savęs balansavimo robotas
Savęs balansavimo robotas sugeba subalansuoti save servo variklių pagalba. Šis robotas buvo surinktas naudojant struktūrinius, mechaninius ir elektroninius komponentus, kurie sukuria akivaizdžiai nesubalansuotą platformą, kuri yra labai linkusi pasisukti vienoje linijoje. Roboto ratai gali savarankiškai pasisukti dviem būdais, kuriuos varo servo variklis. Informacija apie prietaiso kampą žemės atžvilgiu bus gauta iš pasvirimo jutikliai įrenginyje.
Savęs balansavimo robotas
Pakreipimo jutiklis gali būti akselerometras, giroskopinis jutiklis arba IR jutiklis (atstumui matuoti iki žemės). Jutikliai siunčia informaciją valdymo blokui, kuris apdoros grįžtamąjį ryšį naudodamas pagrindinį proporcinį, integralųjį, išvestinį (PID) algoritmą, kad generuotų kompensacinius padėties valdymo signalus servovarikliams, kad būtų subalansuotas įrenginys.
Servo variklių programos
- Jis naudojamas preso mašinose gabalams pjaustyti pagal dydį
- Jis naudojamas Cukraus pildymo stotyje
- Jis naudojamas etikečių programose
- Tai naudojama pakavimo sistema su atsitiktinio laiko nustatymo funkcija
- Jis naudojamas Naudojamas lėktuvuose
Servovariklio privalumai
- Jei varikliui tenka didelė apkrova, vairuotojas padidins variklio ritės srovę, stengdamasis pasukti variklį. Daugiausia nėra jokios sąlygos.
- Dideliu greičiu galima valdyti servo variklius.
Tai viskas apie servo variklio veikimo principą ir sąsaja su 8051 mikrovaldikliu . Be to, dėl bet kokios techninės pagalbos, susijusios su šiuo straipsniu ar elektronikos projektai sukurtus naudojant sąsajos įrenginius, tokius kaip RTC, OLED, „flash“ atmintis, pritaikytas LCD ekranas, jutiklinio ekrano ekranai ir kt. Galite kreiptis į mus pateikdami savo komentarus toliau pateiktame komentarų skyriuje.
