556 Servo Driver: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang servos (RC servos din) ay maliit, murang, mass-generated servomotor na ginagamit para sa radio control at maliit na robotics. Ang ay dinisenyo upang madaling makontrol: ang posisyon ng panloob na potensyomiter ay patuloy na ihinahambing sa utos na posisyon mula sa control device (ibig sabihin, ang kontrol sa radyo). Ang anumang pagkakaiba ay nagbubunga ng isang signal ng error sa naaangkop na direksyon, na hinihimok ang motor na de koryente alinman sa pasulong o paatras, at paglipat ng baras sa utos na posisyon. Kapag naabot ng servo ang posisyon na ito, ang signal ng error ay binabawasan at pagkatapos ay naging zero, sa oras na iyon tumitigil ang paggalaw ng servo.

Ang mga servo ng control ng radyo ay konektado sa pamamagitan ng isang karaniwang koneksyon na tatlong kawad: dalawang wires para sa isang supply ng kuryente sa DC at isa para sa kontrol, na nagdadala ng isang signal ng modulate-width modulation (PWM). Ang pamantayan ng boltahe ay 4.8 V DC, subalit ang 6 V at 12 V ay ginagamit din sa ilang mga servos. Ang signal ng control ay isang digital PWM signal na may 50 Hz frame rate. Sa loob ng bawat 20 ms timeframe, isang aktibong mataas na digital na pulso ang kumokontrol sa posisyon. Ang pulso nominally saklaw mula sa 1.0 ms hanggang 2.0 ms na may 1.5 ms palaging pagiging sentro ng saklaw.

Hindi mo kailangan ng isang microcontroller o computer upang makontrol ang isang servo. Maaari mong gamitin ang kagalang-galang na 555 timer IC upang maibigay ang kinakailangang mga pulso sa isang servo.

Maraming mga microcontroller based circuit ay magagamit sa net. Mayroon ding ilang mga circuit na magagamit upang subukan ang servo na batay sa solong 555's, ngunit nais ko ng tumpak na tiyempo nang hindi nag-iiba ang dalas ng lahat. Gayunpaman kailangan itong maging mura at madaling buuin.

Hakbang 1: PWM Ano?

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, gumagana ang kontrol ng bilis ng pagbago ng lapad ng pulso sa pamamagitan ng pagmamaneho ng motor na may serye ng mga "ON-OFF" na pulso at iba-iba ang cycle ng tungkulin, ang maliit na bahagi ng oras na ang boltahe ng output ay "ON" kumpara sa kung ito ay "OFF ", Ng mga pulso habang pinapanatili ang dalas na pare-pareho.

Ang konsepto sa likod ng circuit na ito ay gumagamit ito ng dalawang timer upang makabuo ng output PWM (Pulse Width Modulation) signal upang himukin ang servo.

Ang unang timer ay nagpapatakbo bilang isang astable multivibrator at bumubuo ito ng "dalas ng carrier", o ang dalas ng mga pulso. Parang nakalilito? Kaya, habang ang lapad ng pulso ng output ay maaaring magkakaiba, nais naming ang oras mula sa simula ng unang pulso hanggang sa simula ng pangalawang pulso ay magkatulad. Ito ang dalas ng mga paglitaw ng pulso. At dito natalo ng circuit na ito ang iba't ibang dalas ng karamihan sa mga solong 555 na circuit.

Ang pangalawang timer ay kumikilos bilang isang monostable multivibrator. Nangangahulugan ito na kinakailangan upang ma-trigger upang makabuo ng isang pulso ng sarili nitong. Tulad ng sinabi sa itaas, ang unang timer ay magpapalitaw ng pangalawa sa isang nakapirming, interval ng natukoy ng gumagamit. Gayunpaman, ang pangalawang timer ay may isang panlabas na palayok na ginagamit upang maitakda ang lapad ng output pulse, o sa epekto matukoy ang duty cycle at iikot ang pag-ikot ng servo. Dumating tayo sa eskematiko …

Hakbang 2: Kaunti ng Matematika… Dalas

Gumagamit ang circuit ng isang LM556 o NE556, na maaaring mapalitan ng dalawang 555's. Napagpasyahan ko lamang na gamitin ang 556 dahil ito ay isang dalawahan 555 sa isang pakete. Ang kaliwang timer circuit, o generator ng dalas, ay naka-set up bilang isang madaling iakibat na multivibrator. Ang ideya ay upang makuha ito upang makabuo ng dalas ng carrier ng halos 50Hz, mula sa kung saan ang isang duty cycle ay idaragdag ng kanang hand timer, o generator ng lapad ng pulso.

Ang mga singil sa C1 sa pamamagitan ng R1, R4 (ginamit para sa pagtatakda ng dalas) at R2. Sa oras na ito, ang output ay mataas. Pagkatapos ang C1 ay pinalabas sa pamamagitan ng R1, at ang output ay mababa.

F = 1.44 / ((R2 + R4 + 2 * R1) * C1)

F = 64Hz para sa R1 = 0

F = 33Hz para sa R1 = 47k

Sa pinasimple na simulate circuit gayunpaman R1 ay tinanggal, at ang dalas ay isang nakapirming 64 Hz.

Napaka importante! Nais namin ang oras na ang output ay mababa upang maging mas maikli kaysa sa minimum na lapad ng pulso ng generator ng lapad ng pulso.

Hakbang 3: Kaunti ng Matematika … Pulso

Ang generator ng lapad ng pulso, o kanang timer ng timer, ay naka-set up sa monostable mode. Nangangahulugan ito na sa tuwing nai-trigger ang timer, nagbibigay ito ng isang output pulse. Ang oras ng pulso ay natutukoy ng R3, R5, R6 at C3. Ang isang panlabas na potensyomiter (100k LIN POT) ay konektado upang matukoy ang lapad ng pulso, na tutukoy sa pag-ikot at palawigin ang pag-ikot sa servo. Ginagamit ang R5 at R6 upang maayos na maiayos ang pinakadulong posisyon para sa servo, na iniiwasan itong mag-chat. Ang formula na ginamit ay ang sumusunod:

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT) / (R6 + POT)) * C4

Kaya, ang minimum na oras ng pulso kapag ang lahat ng variable na resistors ay nakatakda sa zero ay:

t = 1.1 * R3 * C4

t = 0.36 ms

Tandaan na ang pinakamaliit na oras ng lapad na pulso na ito ay mas mahaba kaysa sa nag-trigger na pulso upang matiyak na ang generator ng lapad ng pulso ay hindi palaging bumubuo ng 0.36ms na mga pulso nang sunud-sunod, ngunit sa isang matatag na dalas ng - 64Hz.

Kapag ang potentiometers ay nakatakda sa maximum, ang oras ay

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT) / (R6 + POT)) * C4

t = 13 ms

Duty Cycle = Pulse Width / Interval.

Kaya't sa dalas ng 64Hz, ang agwat ng pulso ay 15.6ms. Kaya't ang Duty Cycle ay nag-iiba mula 2% hanggang 20%, na ang sentro ay 10% (tandaan na ang 1.5ms pulse ay sentro na posisyon).

Para sa kapakanan ng kalinawan potentiometers R5 at R6 ay tinanggal mula sa simulation at pinalitan ng isang solong risistor at isang solong potensyomiter.

Hakbang 4: Sapat Sa Matematika! Ngayon Maglaro na

Maaari mong i-play ang simulation DITO: mag-click lamang sa pindutan na "Simulate", maghintay habang naglo-load ang simulation at pagkatapos ay mag-click sa pindutang "Start simulation": maghintay para sa boltahe na magpapatatag, pagkatapos ay i-click at hawakan ang kaliwang pindutan ng mouse sa potensyomiter. I-drag ang mouse at ilipat ang potensyomiter upang makontrol ang servo.

Maaari mong tandaan ang pagbabago ng lapad ng pulso sa itaas na oscilloscope, habang ang dalas ng pulso ay mananatiling pareho sa pangalawang oscilloscope.

Hakbang 5: Huling Ngunit Hindi Magkakaunti … ang Tunay na Bagay

Kung nais mong pumunta sa karagdagang at itayo ang circuit mismo dito maaari kang makahanap ng iskema, layout ng PCB (ito ay isang solong panig ng PCB na maaari mong madaling katha sa bahay), layout ng mga bahagi, layout ng tanso at listahan ng mga bahagi.

Isang maliit na tala tungkol sa mga trimmer:

• itinatakda ng asul na pantabas ang dalas ng signal
• ang gitnang itim na trimmer ay nagtatakda ng mas mababang limitasyon sa pag-ikot
• ang natitirang itim na trimmer ay nagtakda ng itaas na limitasyon ng pag-ikot

Isang mabilis na tala na kapaki-pakinabang upang i-calibrate ang circuit para sa isang partikular na servo:

1. itakda ang pangunahing potentiometer sa zero
2. ayusin ang gitnang itim na trimmer hanggang sa ang servo ay patuloy na maitakda sa mas mababang limitasyon nang hindi nag-uusap
3. itakda ngayon ang pangunahing potensyomiter sa maximum
4. ayusin ang natitirang itim na trimmer hanggang sa ang servo ay patuloy na maitakda sa mas mataas na limitasyon nang hindi nag-uusap

Kung nasiyahan ka sa pagtuturo na ito mangyaring bumoto para sa akin sa paligsahan!:)

Mga Gantimpalang Hukom sa Hamon ng Mga Tip at Trick ng Elektronika