Servo motores são dispositivos mecânicos autônomos usados para controlar as máquinas com grande precisão. Eles são encontrados em muitas aplicações, de brinquedos a automação industrial. Existem vários tipos de motor, mas os servo motores são especialmente projetados para posições angulares específicas para controlar as máquinas. Normalmente o servo motor é usado para controlar o movimento angular entre 0 ° a 180 ° e 0 ° a 90 °. O princípio de funcionamento do servo motor com base no PWM ( modulação de largura de pulso ) pulsos.
Servo motor
Interface Servo Motor com Microcontrolador 8051
Um servo motor é um dos motores mais comumente usados para movimentos angulares precisos. A vantagem de usar um servo motor é que a posição angular do motor pode ser controlada sem qualquer mecanismo de feedback. Os servo motores são geralmente usados em aplicações comerciais e industriais . Eles também são amplamente utilizados em sistemas de acionamento, como robôs, aviões, etc.
Servo motor de interface com microcontrolador 8051
O princípio de funcionamento e operação do servo motor Hobby é muito simples, consistia em três fios, sendo dois deles (preto e vermelho) usados para fornecer energia e o terceiro fio para fornecer o sinal de controle. Ondas moduladas por largura de pulso (PWM) são usadas como sinais de controle e a posição angular é definida pela largura do pulso na entrada de controle. Neste artigo, estamos usando um servo motor com ângulo de rotação de 0-180 ° e a posição angular pode ser controlada variando os ciclos de trabalho entre 1 ms a 2 ms.
Aqui, a interface do servo motor com Microcontrolador 8051 , o fio preto conectado ao pino de aterramento e o motor obtêm a energia do fio vermelho. O controle do servo motor conectado à porta 0 do microcontrolador 8051. O oscilador de cristal de 11,0592 MHz é usado para fornecer o relógio pulsado para o microcontrolador e capacitores de cerâmica de 22pf usados para estabilizar a operação do cristal. O capacitor de 10KΩ e 10uf é usado para fornecer a reinicialização da energia para o microcontrolador.
Controlando um servo motor com rotações angulares
O princípio de funcionamento do servo motor depende principalmente dos ciclos de trabalho. Ele usa ondas moduladas por largura de pulso (PWM) como sinais de controle. O ângulo de rotação é determinado pela largura de pulso do pino de controle. Aqui, o servo motor é usado para ângulo de rotação de 0 a 180 graus. Podemos controlar a posição angular precisa variando o pulso entre 1ms a 2ms.
Controle de um servo motor com rotações angulares
Programação de servo motor com rotações angulares
#incluir
Sbit servomotor_pin = P0 ^ 5
Atraso de vazio (int sem sinal)
Void servo_delay (unsigned int)
Void main ()
{
Servomotor_pin = 0x00
Fazer
{
// virar para 0 °
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (50)
Servomotor_pin = 0x00
Atraso (1000)
// virar para 90 graus
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (82)
Servomotor_pin = 0x00
Atraso (1000)
// virar para 180 graus
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (110)
Servomotor_pin = 0x00
Atraso (1000)
Enquanto (1)
}
}
Atraso de anulação (int a sem sinal)
{
Sem sinal int p
Para (p = 0p
}
Void servo_delay (unsigned int a)
{
Sem sinal int p
Para (p = 0p
}
Princípio de funcionamento do servo motor
O princípio de funcionamento do servo motor depende principalmente da 'regra da mão esquerda de Fleming'. Basicamente, os servo motores são adaptados com Motores DC , um sensor de posição, uma redução de engrenagem e um circuito eletrônico. Os motores DC são alimentados por bateria e funcionam em alta velocidade e baixo torque. Montamos o eixo e a engrenagem conectada aos motores DC, então podemos aumentar e diminuir a velocidade do motor gradualmente.
O sensor de posição detecta a localização do eixo a partir de sua posição fixa e envia as informações para o circuito de controle. O circuito de controle decodifica os sinais de acordo com o sensor de posição e compara a localização real dos motores com a posição preferida e, consequentemente, controla a direção de rotação do motor DC para obter a posição necessária. Geralmente, o servo motor requer alimentação de 4,8 V a 6 V CC.
O servo motor controlado por comandos de porta serial
A principal intenção deste projeto é controlar o servo motor usando um computador pessoal. Ele precisa de uma única linha de controle do microcontrolador e da linha de entrada serial da porta serial do computador pessoal para enviar comandos ao circuito. A fonte de temporização é fornecida pelo oscilador de cristal. Circuito do servo motor projetado com interface para o computador com a ajuda do cabo serial e do deslocador de nível, em seguida, abra o software 'Hyper Terminal' no PC para selecionar o comportamento do computador
Servo motor controlado por comandos de porta serial
Uma vez que os comandos são enviados do computador pessoal (PC) para o microcontrolador através do hiper terminal com um deslocador de nível, o microcontrolador obtém esses dados e os compara com os dados predefinidos e gera sinais correspondentes para ativar o driver do motor para acioná-lo no velocidade desejada. Vários projetos de microcontroladores desenvolvido com base em servo motor, como robôs de equilíbrio, helicópteros de pista e assim por diante. Podemos usar servo motor para fins de segurança, fazendo interface com a câmera sem fio, pois podemos controlar a câmera 360 °.
Robô com Auto Equilíbrio
O robô com autobalanceamento é capaz de se equilibrar com a ajuda dos servo motores. Este robô é montado com componentes estruturais, mecânicos e eletrônicos que produzem uma plataforma visivelmente desequilibrada e altamente disposta a tombar em um alinhamento. As rodas do robô são capazes de rotação independente de duas formas, que são acionadas por um servo motor. As informações sobre o ângulo do dispositivo em relação ao solo serão obtidas no sensores de inclinação no dispositivo.
Robô com Auto Equilíbrio
O sensor de inclinação pode ser um acelerômetro, sensor giroscópico ou Sensor infravermelho (para medir a distância ao solo). Os sensores enviam informações para a unidade de controle, que irá processar o feedback usando um algoritmo básico proporcional, integral e derivativo (PID) para gerar sinais de controle de posição de compensação para os servo motores a fim de equilibrar o dispositivo.
Aplicações de servo motor
- É usado em máquinas de prensagem para cortar as peças sob medida
- É utilizado no posto de abastecimento de açúcar
- É usado em aplicações de etiquetagem
- É usado o sistema de embalagem com função de tempo aleatório
- É usado usado em aviões
Vantagens do servo motor
- Se um motor receber uma carga pesada, o driver aumentará a corrente para a bobina do motor conforme seus esforços para girar o motor. Principalmente, não há condição de descompasso.
- A operação em alta velocidade é possível pelos servo motores.
Isso é tudo sobre o princípio de funcionamento do servo motor e interface com o microcontrolador 8051 . Além disso, para qualquer ajuda técnica relativa a este artigo ou projetos eletrônicos que são projetados usando dispositivos de interface como RTC, OLED, memória flash, LCD personalizado, telas sensíveis ao toque e etc. Você pode nos abordar fornecendo seus comentários na seção de comentários abaixo.
