المؤازرة PWM كيفية ضبط إشارة المؤازرة PWM؟ يعلمك حل مشكلة اهتزاز السيرفو وعدم دورانه، وجعل السيرفو مطيعًا

عند اللعب معمضاعفات، هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف: على الرغم من أن البرنامج قد تم كتابته، فإنمضاعفاتفقط لن تطيع، إما أن تهتز باستمرار، أو تتعثر في منتصف الطريق خلال الدوران، أو حتى لا تتحرك على الإطلاق؟ إن "دور شرودنجر" هذا يدفع الناس إلى الجنون حقًا. في الواقع، تسعة من أصل عشرة أسباب وراء ذلك هي "روح" الإنسانمضاعفات- لا يتم إعطاء إشارة PWM بشكل صحيح. سنتحدث اليوم عن ماهية PWM المؤازرة، وكيفية جعل المؤازرة "تطيع كلماتك".

ما هو بالضبط PWM المؤازر؟

ببساطة، PWM عبارة عن "رمز" أو "لغة" تتحكم في دوران جهاز التوجيه. فكر في الأمر، لجعل محرك سيرفو يدور إلى زاوية معينة، عليك أن تخبره إلى أي مدى وأين سيتجه، أليس كذلك؟ يتم إرسال هذا الأمر على شكل موجة PWM عبر خط الإشارة. إنها في الواقع موجة مربعة ذات مستويات عالية ومنخفضة تتغير باستمرار.

تحتوي هذه الموجة المربعة على معلمة رئيسية تسمى "عرض النبضة"، وهي مدة المستوى العالي. بالنسبة للماكينات العادية، يتراوح عرض النبضة عادةً بين 0.5 مللي ثانية و2.5 مللي ثانية. يمكنك التفكير في الأمر مثل تدوير عجلة القيادة. يتوافق عرض النبض البالغ 0.5 مللي ثانية مع الموضع الأيسر الكامل، و1.5 مللي ثانية يتوافق مع عجلة القيادة التي تعود إلى المركز، و2.5 مللي ثانية يتوافق مع الموضع الكامل في أقصى اليمين.

توجد دائرة تحكم داخل جهاز التوجيه، وستراقب دائمًا عرض النبض هذا. عندما يتغير عرض النبضة، فإنه يدفع المحرك إلى الزاوية المقابلة. لذا كما ترون، فإن التحكم في المؤازرة هو في الأساس التحكم الدقيق في مدة هذا المستوى العالي. وهذا ما يفعله PWM.

لماذا يهتز جهازي دائمًا؟

يعد الاهتزاز المؤازر مشكلة صداع شائعة جدًا، خاصة عند البدء لأول مرة. يبدو الأمر وكأنك طلبت من السيرفو أن يتحرك شرقاً، فتردد، ثم تمايل غرباً، وأخيراً تحرك شرقاً. كانت العملية برمتها مليئة بـ "التردد". عندما يحدث هذا، فإن 99% من الأسباب تكون أن إشارة PWM غير مستقرة.

إذا فكرت في الأمر، إذا كان "الرمز" المعطى للمؤازرة غير واضح ومتقلب، فسوف يقوم المؤازرة بتصحيح موضعه باستمرار وفقًا للتعليمات الخاطئة، الأمر الذي سيتجلى في صورة ارتعاش عالي التردد. يبدو الأمر كما لو أن شخصًا ما يستمر في هز عجلة القيادة من جانب إلى آخر. هل يمكن للسيارة أن تتوقف عن الاهتزاز؟

هناك العديد من الأسباب لعدم استقرار الإشارة، مثل عدم كفاية إمدادات الطاقة، وعندما يتقلب الجهد، ستصبح الإشارة فوضوية. أيضًا، تم تكوين المؤقت الذي ينشئ PWM في الكود بشكل غير صحيح، أو وظيفة مثلتأخير()يتم استخدامه من شأنه أن يمنع تشغيل البرنامج، مما يؤدي إلى توقيت إشارة غير دقيق. لذلك، لحل مشكلة الارتعاش، يجب أن نبدأ أولاً من المصدر - جودة الإشارة واستقرار مصدر الطاقة.

كيفية حساب قيمة PWM المناسبة

سوف يتعثر العديد من المبتدئين في خطوة "ما هو الرقم الذي يجب أن أقوم بإدخاله في الكود؟" هذا في الواقع ليس صعبا. المفتاح هو فهم كيف تقوم لوحة التطوير أو مكتبة برنامج التشغيل التي تستخدمها بتحويل مفهوم الوقت "عرض النبض" إلى "أرقام".

خذ مكتبة Servo.h الأكثر شيوعًا كمثال. يستخدمالكتابة (الزاوية)وظيفة للعمل مباشرة، وهي بسيطة ولكنها ليست دقيقة بما فيه الكفاية. هناك طريقة أكثر تقدمًا وهي الاستخدام(ميكروثانية)لإخباره مباشرة بعدد الميكروثانية التي يستمر فيها المستوى العالي. على سبيل المثال.(1500);هو إعادة المؤازرة إلى نقطة المنتصف.

إذا كنت تقوم بتشغيل السجلات مباشرة أو تستخدم منصات أخرى بدون مكتبة Servo، فيجب عليك حسابها بنفسك. على سبيل المثال، إذا كانت فترة PWM تبلغ 20 مللي ثانية وتريد أن يكون عرض النبضة 1.5 مللي ثانية، فإن دورة التشغيل تكون 1.5/20 = 7.5%. إذا كانت دقة PWM لديك هي 8 بت (0-255)، فإن القيمة المقابلة هي 255 * 7.5% ≈ 19. وبمجرد العثور على هذه المراسلات، يصبح كل شيء واضحًا فجأة.

كيفية جعل جهاز التوجيه يدور بسلاسة

بعد حل مشكلة الارتعاش والسماح للمؤازرة بالتحكم في مكان الضرب، فإن المهمة التالية هي جعل حركاته تبدو أكثر طبيعية وسلاسة. إذا قفز مباشرة من 0 درجة إلى 90 درجة في لحظة، فإن المؤازرة سوف ترتد مع "فرقعة"، والتي ستظهر بشكل مفاجئ للغاية ولها تأثير على الهيكل الميكانيكي.

إذا كنت تريد السلاسة، فالسر هو "الاستيفاء". لا تقم برمي زاوية الهدف إلى المؤازرة دفعة واحدة، بل قم بتقسيم المسار إلى العديد من الخطوات الصغيرة، وأضف مهلة قصيرة جدًا بين كل خطوة. إنه مثل تشغيل فيلم، والتبديل بين الإطارات، وتصبح الحركة المستمرة سلسة.

️خطوات التشغيل :

1. تعيين نقطة البداية ونقطة النهاية: على سبيل المثال، من 0 درجة إلى 90 درجة.

2. تحديد طول الخطوة: على سبيل المثال، قم بتدوير درجة واحدة لكل خطوة.

3. حركة دائرية: استخدم ألحلقة، من 0 إلى 90، وزيادة بمقدار درجة واحدة في كل مرة. في جسم الحلقة، دع المؤازرة تدور أولاً إلى الزاوية الحالية، ثمتأخير(15)مللي ثانية أو نحو ذلك قبل الدخول في الخطوة التالية. بهذه الطريقة، سوف يدور المؤازرة بسلاسة خلال 90 درجة مثل الرسوم المتحركة. يمكن تعديل وقت التأخير هذا وفقًا لمدى السرعة التي تريد أن يكون بها الإجراء.

ما هي المشاكل الغريبة التي يمكن أن تنتج عن عدم كفاية إمدادات الطاقة؟

يجب ذكر هذه المشكلة لأنه من السهل جدًا تجاهلها، كما أن ظواهر الفشل الناجمة عنها كلها غريبة. إن جهاز التوجيه هو في الأساس محرك. كلما كانت القوة أقوى، كلما زاد التيار المطلوب. إذا كنت تستخدم مباشرة دبوس 5V الموجود على لوحة التطوير لتشغيل مؤازرة كبيرة، فهذا يعادل استخدام أنبوب مياه صغير لتزويد شاحنة إطفاء بالمياه.

إعادة تشغيل غير معقولة: عند تشغيل المؤازرة، يسحب التيار اللحظي جهد اللوحة الرئيسية إلى مستوى منخفض، مما يتسبب في إعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة.

الغزل مجنون: الجهد غير مستقر. لا يقتصر الأمر على أن المؤازرة نفسها لا تعمل بشكل صحيح فحسب، بل قد تتداخل أيضًا مع تشغيل برنامج وحدة التحكم الدقيقة وتتسبب في هروب الكود.

ولم يكن هناك أي رد: لم يتمكن التيار من حمله على الإطلاق، وكان المؤازرة تدندن ولم تتحرك على الإطلاق.

لذلك، إذا كانت المؤازرة الخاصة بك قوية بعض الشيء، مثل هذا، فمن المستحسن بشدةلإعداد مصدر طاقة منفصل للمؤازرة(مثل البطارية أو وحدة تثبيت الجهد)، ثم قم بتوصيل لوحة التطوير وسلك الطاقة الأرضي (GND) الخاص بالمؤازرة بنفس الأرض للتأكد من أن الإشارات لها نقطة مرجعية مشتركة. هذه هي العملية الأساسية للعب مع الماكينات الكبيرة.

كيفية اختيار جهاز التوجيه المناسب لمشروعك

هناك جميع أنواع الماكينات في السوق، بدءًا من بضعة يوانات إلى مئات اليوانات. كيفية اختيار الأنسب؟ انظر بشكل أساسي إلى بعض المؤشرات الصعبة، ولا تنظر فقط إلى المظهر.

1. انظر إلى عزم الدوران: يحدد عزم الدوران مدى قوة جهاز التوجيه. تكون الوحدة عادةً كجم·سم، وهو ما يعني مدى ثقل الجسم الذي يمكن رفعه على بعد 1 سم من مركز محور عجلة القيادة. ما مدى ثقل الهيكل في مشروعك، وما مدى اتساع نطاق الحركة، وما مقدار القوة المطلوبة؟ فقط قم ببعض التحويلات واترك هامشًا صغيرًا، ويمكنك أن تقرر.

2. انظر إلى السرعة: الوحدة هي ثانية/60 درجة، مثل 0.12 ثانية/60 درجة، مما يعني أن الأمر يستغرق 0.12 ثانية للتدوير 60 درجة. هذا يعتمد على متطلباتك لسرعة الحركة. إذا كنت تريد أن تكون أسرع، فاختر رقمًا أصغر.

3. انظر إلى النوع: ترس التوجيه التناظري و ترس التوجيه الرقمي. ببساطة، تستجيب الماكينات الرقمية بشكل أسرع، وتتحكم بشكل أكثر دقة، وتتمتع بقدرة تحمل أقوى، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة. بالنسبة لمعظم المشاريع المبتدئة، تكون الماكينات التناظرية كافية. بمجرد فهمك لهذه النقاط، يمكنك تحديد هدفك بسرعة من بين عدد كبير من المنتجات.

بعد أن تحدثنا كثيرًا، أتساءل ما هي المشاريع التي تعمل عليها حاليًا؟ هل واجهت أي مشاكل غريبة مع السيرفر؟ مرحبًا بك في مشاركة قصتك في منطقة التعليقات، ودعنا نناقشها ونحلها معًا. إذا وجدت هذه المقالة مفيدة، فلا تنسَ الإعجاب بها ومشاركتها مع الأصدقاء من حولك الذين يعانون أيضًا من أدوات التوجيه!