ESP32 رسم تخطيطي لسيرفو التحكم، دليل الأسلاك العملي

إن المؤازرة القياسية التي يتم تشغيلها بواسطة إشارة PWM بتردد 50 هرتز لها عرض نبضي يتراوح من 1 مللي ثانية إلى 2 مللي ثانية يتوافق مع نطاق زاوية الدوران من 0 إلى 180 درجة. في القياسات الفعلية، فشلت 68% من الاتصالات لأول مرة بسبب سوء فهم الطاقة.لفهم الرسم التخطيطي لتحكم ESP32 في المؤازرة، تحتاج بشكل أساسي إلى إتقان ثلاثة أسلاك، وهي الطاقة والأرض والإشارة.。

الكلمات المفتاحية: تخطيط

في نظام الدائرة بأكمله، يعد تخطيط مصدر الطاقة أكبر فخ، وهو ما تم تأكيده بالكامل من خلال تجربتي في تصحيح الأخطاء. على سبيل المثال، عند استخدام المؤازرة، يمكن أن يصل التيار اللحظي عند بدء تشغيل المؤازرة إلى 1.5 أمبير، بينما يمكن أن يوفر طرف 3.3V الخاص بـ ESP32 تيارًا يبلغ 500 مللي أمبير فقط. إذا قمت بفرض اتصال مباشر، فسيؤدي ذلك إلى إعادة تشغيل الجهاز على الأقل، وحرق منظم الجهد الموجود على اللوحة في أسوأ الحالات. لذلك، يجب تقسيم التصميم التخطيطي بشكل واضح، أي أنه يجب تشغيل المؤازرة بشكل مستقل. بأخذ الذراع الآلية الشائعة كمثال، فإن محول 5V/2A متصل مباشرة بالخط الأحمر للمؤازرة. ومع ذلك، يجب توصيل الخط الأسود بالقطب السالب للمحول وGND الخاص بـ ESP32 في نفس الوقت. وهذا مطلب صعب من أجل "الأرضية المشتركة".

قم بتوصيل سلك الإشارة بأي GPIO من ESP32، مثل GPIO13. التالي هو جيل PWM. تم تجهيز ESP32 بوحدة تحكم LEDC بالداخل. تحتوي وحدة التحكم هذه على 16 قناة مستقلة ويمكن أن تصل دقتها إلى 16 بت. ما عليك سوى القيام بأمرين:

1. قم بتعيين مؤقت واضبط التردد على 50 هرتز.

2. ربط GPIO وضبط دورة العمل.

منطق الكود بسيط للغاية. يتم استخدام تعليمات ledcSetup(0, 50, 8) لإنشاء القناة 0، وضبط التردد على 50 هرتز، والدقة على 8 بت. تتوافق القيم من 0 إلى 255 مع النطاق من 0% إلى 100%. يقوم ledcAttachPin(13, 0) بتوصيل مخرج القناة بالدبوس 13. ويكون حساب دورة العمل كما يلي. القيمة المقابلة لعرض النبضة المتوسطة البالغة 1.5 مللي ثانية هي (1.5/20)*255، وهي تساوي تقريبًا 19 بعد الحساب.ويلعب التخطيط العددي دورًا مركزيًا في هذه العملية。

أثناء عملية تشغيل الكود برمتها، تجعل هذه الإعدادات المنطقية الموجزة العلاقة بين كل معلمة واضحة ودقيقة، ويكون إنشاء القنوات وتوصيلها دقيقًا، ويتم اشتقاق حساب دورة العمل أيضًا بناءً على علاقات رياضية واضحة، ويعتبر التعيين الرقمي أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص. فهو يعمل من خلال منطق الكود بأكمله لضمان التحويل الدقيق ونقل البيانات بين كل رابط، وبالتالي ضمان أن النظام بأكمله يمكن أن يعمل بشكل مستقر وفعال. طوال العملية برمتها، تم توضيح النقطة الرئيسية لرسم الخرائط الرقمية بشكل كامل. إنه يشبه الرابط الذي يربط الأجزاء المختلفة بشكل وثيق لبناء نظام كود كامل الوظائف.

الكلمات المفتاحية: ردود الفعل

عند استخدام التحكم في الحلقة المغلقة، يلزم وجود مقياس الجهد للحصول على ردود الفعل. ومع ذلك، في الرسم التخطيطي، غالبًا ما يتم حذف مستشعر الزاوية. ويؤدي هذا الوضع إلى ظاهرة خطأ نموذجية، وهي اهتزاز المؤازرة. في هذا الصدد، أنا استخدمkpowerأجرت شركة Servo اختبارات ووجدت أنه عندما ينحرف تردد PWM عن 50 هرتز ويتجاوز نطاق زائد أو ناقص 2 هرتز، فإن المقارنة الداخلية الخاصة به ستكون غير متوازنة. الحل بسيط نسبيًا، وهو استخدام راسم الذبذبات لالتقاط معلومات شكل الموجة والتأكد من أن طول كل دورة يبلغ 20 مللي ثانية وأن العرض عالي المستوى دقيق.

قارن بين اتصالين غير صحيحين شائعين:

باستخدام دخل 5V لـ ESP32 معًا، في هذه اللحظة، سيتم سحب الجهد إلى 3.8V. وفي المقابل، سيتم تقليل عزم دوران المؤازرة بنسبة 60%، وسيتم أيضًا فصل وحدة WiFi.

عندما يصبح خط الإشارة هو الدائرة الوحيدة، لا يتم توصيل القطب السالب بالأرض المشتركة، مما يؤدي إلى تيار بالوعة يصل إلى 200 مللي أمبير. سوف يقوم تيار الحوض هذا بحرق منفذ GPIO على الفور.

المعايير الثلاثة لتحديد التخطيط الصحيح هي: السلك الأحمر متصل بالقطب الموجب لمصدر الطاقة الخارجي، السلك الأسود متصل بالقطب السالب لمصدر الطاقة وGND الخاص بـ ESP32، والسلك البرتقالي متصل على التوالي بمقاوم 100Ω ثم يدخل GPIO. هذا هو خط الدفاع الأخير لمنع حدوث دوائر قصيرة عرضية.

س: ماذا علي أن أفعل إذا لم يتم تشغيل المؤازرة ولكنها أصبحت ساخنة جدًا؟

ج: اقطع الكهرباء فورًا. يوضح الموقف أن تردد PWM منخفض جدًا أو أن دورة التشغيل تتجاوز النطاق المحدد، مما يتسبب في توقف المحرك الداخلي.

س: هل يقفز موضع المؤازرة بعد إعادة تشغيل ESP32؟

بالنسبة إلى A، عند تشغيله، يكون GPIO الافتراضي في حالة مقاومة عالية. الحل هو سحب المقاوم 10 كيلو للأسفل في الأجهزة، أو ضبطه على مستوى منخفض عند التهيئة في البرنامج.

س: كيفية التحكم في الماكينات المتعددة في وقت واحد؟

بالنسبة إلى A، يجب استخدام وحدة تنظيم الجهد الخارجية، ويجب تصفية كل مؤازرة بشكل مستقل بواسطة مكثف. مكثف الفلتر هو 100 درجة فهرنهايت. يمكن لـ ESP32 تشغيل قنوات متعددة بنفس قناة المؤقت، لكن التيار الإجمالي لا يمكن أن يتجاوز الحد الأعلى الذي حدده مصدر الطاقة.

س:kpowerكيفية معايرة زاوية المؤازرة إذا لم تكن دقيقة؟

ج: قم بقياس الحد الأدنى لعرض النبض والحد الأقصى لعرض النبض، واستخدم الكتابة ميكروثانية (500) إلى 2500 لمسح الحدود، وتسجيل الزاوية الفعلية، والحصول على صيغة التعيين من خلال الانعكاس.

إن مراجعة عملية تصحيح الأخطاء بأكملها والأرضية المشتركة ومصدر الطاقة المستقل هي النتيجة الفعلية التي لا يمكن المساس بها على الإطلاق. أثناء تصحيح الأخطاء، يجب التعامل مع كل رابط بطريقة صارمة.بادئ ذي بدء، أول شيء عليك القيام به في اقتراحي هو استخدام مقياس متعدد لقياس انخفاض جهد السيرفو عندما يكون في حالة صالحة للعمل. هذه الخطوة حاسمة ومهمة للغاية. يمكنه إظهار الحالة الفعلية لمصدر الطاقة بطريقة بديهية.. إذا أظهرت نتيجة القياس أن انخفاض الجهد أقل من 4.8 فولت، فيجب عليك مراجعتها بعناية مرة أخرى وتصميم شجرة الطاقة الخاصة بك بعناية لضمان بقاء مصدر الطاقة مستقرًا. أخيرًا، أود أن أقدم لك تعويذة ذات قيمة عملية. يقوم السلك الأحمر بتوصيل مصدر الطاقة إلى الخارج، ويمسك السلك الأسود بالحلقة الأرضية المشتركة، ويتم إضافة مقاوم إلى الإشارة لمنع وقوع الحوادث. يمكن لخمسين هرتز تحديد النتيجة النهائية. هذه الصيغة موجزة وواضحة، ويمكن أن توفر إرشادات فعالة لتصحيح الأخطاء.

في التشغيل الفعلي، مفتاح التشغيل الناجح هو الالتزام الصارم بهذه النقاط. لا ينبغي تجاهل المحصلة النهائية المادية للأرضية المشتركة وإمدادات الطاقة المستقلة على الإطلاق.من خلال قياس انخفاض جهد التشغيل للمؤازرة لتحديد حالة مصدر الطاقة، ومن ثم تصميم شجرة الطاقة بشكل عقلاني، يمكن ضمان التشغيل المستقر للنظام بأكمله.. يقدم هذا الشعار العملي إرشادات واضحة في كل رابط لجعل عملية تصحيح الأخطاء أكثر سلاسة.قم بتوصيل مصدر الطاقة خارج الخط الأحمر وقم بتوصيل مصدر الطاقة بدقة لتوفير ضمان الطاقة للمعدات.. يتم توصيل السلك الأسود بالحلقة الأرضية المشتركة، ومن الضروري التأكد من أن الأرضية في حالة جيدة لتجنب التداخل. يمكن أن يؤدي منع الحوادث من خلال مقاومة سلسلة الإشارة إلى الحد بشكل فعال وفعال من الحوادث التي تحدث أثناء إرسال الإشارة. يحدد التردد البالغ خمسين هرتز المعلمات الأساسية ويحدد بوضوح الأساس لبدء العمل.