لا يستطيع المتحكم الدقيق قيادة المؤازرة؟ يعلمك خدعة لحل مشكلة نقص الطاقة

يا أصدقاء! عند العمل على مشروع روبوت أو سيارة ذكية، هل واجهت هذا الشيء المزعج من قبل: على الرغم من أن البرنامج مكتوب بشكل صحيح، إلا أنمضاعفاتيبدو أنك لم تأكل، أو ترتعش بعد عدة مرات ثم تتوقف، أو ببساطة لا تتحرك على الإطلاق؟ هذا الموقف "لا يمكن لوحدة التحكم الدقيقة قيادة ملفمضاعفات" سيحدث لكل مبتدئ تقريبًا يلعبمضاعفات. لا تقلق، فالأمر لا يعني عادةً أن الكود الخاص بك خاطئ، ولكن هناك خطأ ما في مصدر الطاقة أو طريقة القيادة. سنتحدث اليوم عن كيفية حل هذه المشكلة المزعجة وإعادة "قوة" سيرفو الخاص بك مرة أخرى.

لماذا يتعطل السيرفر بمجرد تشغيله؟

يقوم العديد من الأصدقاء بتوصيل سلك الطاقة الخاص بالمؤازرة مباشرةً بمنفذ 5V الخاص بوحدة التحكم الدقيقة بمجرد البدء، معتقدين أن هذا هو الأكثر ملاءمة. لكن هل تعرف ماذا؟ عندما يعمل جهاز مؤازر عادي، قد يصل الطلب الحالي إلى عدة مئات من المللي أمبير أو حتى أعلى، في حين أن طرف الإخراج 5V الموجود على وحدة التحكم الدقيقة يمكنه عادةً توفير عشرات إلى 1 أو 200 مللي أمبير فقط من التيار. هذا يشبه مطالبة أنبوب ماء صغير بتشغيل مضخة مياه كبيرة، مما يؤدي إلى خفض ضغط الماء على الفور، مما يتسبب في عدم استقرار جهد المتحكم الدقيق، أو إعادة ضبطه مباشرة أو تشغيل البرنامج بعيدًا، ولا يمكن للسيرفو التحرك بشكل طبيعي.

هناك موقف آخر وهو أنك تستخدم بطارية لتشغيل النظام بأكمله، لكن جهد البطارية ينخفض ​​بشكل حاد لحظة بدء تشغيل المؤازرة. تخيل أنه عند تشغيل مكيف الهواء في منزلك، تخفت مصابيح الإضاءة. المبدأ هو نفسه. إذا تجاوز انخفاض الجهد هذا نطاق عمل وحدة التحكم الدقيقة وجهاز التوجيه، فسيضرب النظام. لذلك، فإن عدم كفاية مصدر الطاقة هو السبب الأول في "تراجع" جهاز التوجيه.

كيفية توفير مصدر طاقة منفصل للسيرفو؟

الآن بعد أن علمنا أن "الاستيلاء على الطاقة" هو سبب المشكلة، فإن الطريقة الأكثر مباشرة هي توفير "مقصف" للمؤازرة ووحدة التحكم الدقيقة وتناولهما بشكل منفصل. يجب أن تستخدم دائرة التحكم الخاصة بوحدة التحكم الدقيقة ودائرة الطاقة الخاصة بجهاز التوجيه مصدري طاقة مستقلين. على سبيل المثال، يتم تشغيل وحدة التحكم الدقيقة بواسطة USB أو مصدر طاقة منخفض الطاقة 5 فولت، بينما يتم تشغيل المؤازرة مباشرة بواسطة مجموعة من البطاريات عالية التيار (مثل بطاريات هيدريد معدن النيكل ذات 4 خلايا أو سلسلتين من بطاريات الليثيوم).

فائدة هذا واضحة بشكل خاص. عندما يدور المؤازرة بقوة، فإن تأثيره الحالي سيؤثر فقط على مصدر الطاقة الخاص به. إن مصدر الطاقة لوحدة التحكم الدقيقة مستقر مثل الجبل، ويمكن للبرنامج العمل بثبات. ما عليك سوى الانتباه إلى توصيل الأسلاك الأرضية (GND) لمصدري الطاقة معًا بحيث يكون لإشارات التحكم الخاصة بوحدة التحكم الدقيقة نقطة مرجعية مشتركة للجهد ويمكن نقلها بنجاح إلى المؤازرة. تذكر، قم بتوصيل السلك الأرضي فقط. لا تقم مطلقًا بتوصيل الأطراف الموجبة لمصدري الطاقة معًا.

هل من الضروري إضافة لوحة محرك سيرفو؟

إذا كنت تستخدم مؤازرة صغيرة فقط في مشروعك، وكان مصدر طاقة وحدة التحكم الدقيقة الخاص بك به هامش، فقد لا تحتاج إلى إضافته. لكن في معظم الحالات، خاصة عند استخدام أجهزة سيرفو عالية العزم أو استخدام عدة سيرفو في نفس الوقت، يوصى بشدة بإضافة لوحة محرك سيرفو. هذه ليست خطوة غير ضرورية، ولكنها "تأمين" لنظامك.

تحتوي لوحة محرك المؤازرة (مثل هذا النوع من الوحدات) نفسها على واجهة طاقة عالية التيار، والتي يمكن توصيلها مباشرة بالبطارية لتشغيل المؤازرة. والأهم من ذلك أنه يعزل التحكم في التيار الضعيف على جانب المتحكم الدقيق عن محرك التيار القوي على جانب جهاز التوجيه من خلال مكونات مثل optocouplers. بهذه الطريقة، بغض النظر عن حجم التقلبات الحالية في المؤازرة، لن يتم حرق لوحة التحكم الرئيسية لوحدة التحكم الدقيقة باهظة الثمن، وهو أمر آمن وخالي من القلق.

كيفية اختيار مصدر الطاقة المناسب

هناك معلمتان رئيسيتان عند اختيار مصدر الطاقة: الجهد والتيار. يجب أن يتطابق الجهد بدقة مع مواصفات المؤازرة الخاصة بك. على سبيل المثال، أجهزة SG90 شائعة الاستخدام هي 5 فولت، ويمكن أن تكون المؤازرة 6 فولت-7.2 فولت. يجب حساب التيار عن طريق إضافة الحد الأقصى للتيار لجميع الماكينات عند حظرها، ثم ضربه بعامل الأمان (مثل 1.5 مرة). على سبيل المثال، إذا كان لدى السيرفو تيار دوار مقفل قدره 1 أمبير وكنت تستخدم أربعة، فيجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على إخراج 6 أمبير بشكل ثابت على الأقل.

لا تحاول شراء مصدر طاقة منخفض الجودة بتيار اسمي مرتفع بشكل مصطنع وبسعر منخفض. يمكن لمصدر الطاقة المستقر مع تقلبات جهد الخرج الصغيرة أن يضمن خرج عزم دوران ثابت للمؤازرة وحركات أكثر دقة. بالإضافة إلى ذلك، تذكر توصيل مكثف إلكتروليتي كبير السعة (مثل 1000 ميكروفاراد) بالتوازي بين الأطراف الموجبة والسالبة لمصدر الطاقة المؤازر. يشبه هذا خزانًا صغيرًا يمكنه امتصاص صدمات التيار اللحظية بشكل فعال وهو مفيد جدًا في تثبيت الجهد.

كيفية تجنب التأخر في البرنامج

الآن بعد أن تم الانتهاء من الأجهزة، يحتاج البرنامج إلى التنسيق. يحب بعض الأصدقاء السماح للمؤازرة بالتدوير إلى زوايا مختلفة بسرعة وبشكل مستمر في البرنامج دون أي تأخير. سيؤدي هذا إلى جعل إشارات التحكم المؤازرة كثيفة للغاية، وسيكون المتحكم الدقيق مشغولًا بإرسال نبضات، ولن يستجيب الهيكل الميكانيكي للمؤازرة نفسه بهذه السرعة، الأمر الذي سيؤدي بسهولة إلى "الاختناق"، والذي يتجلى في حركات مضطربة أو عالقة.

الحل بسيط جدا. بعد كل تغيير في زاوية المؤازرة، أضف تأخيرًا صغيرًا مناسبًا (مثل 10-20 مللي ثانية) للسماح بوقت استجابة كافٍ للمؤازرة. إذا كنت تستخدم أجهزة متعددة، فيجب توزيع إشارات التحكم بالتساوي. لا تضغط على تعليمات التحكم الخاصة بالعديد من الماكينات في نفس الوقت. إذا قمت بتبديل الوقت قليلاً، فسيكون الإجراء أكثر سلاسة.

كيفية التحقق مما إذا كانت هناك مشكلة في منطق البرنامج

في بعض الأحيان لا تكمن المشكلة في الأجهزة، بل في "القتال" المنطقي في التعليمات البرمجية الخاصة بك. على سبيل المثال، هناك تأخير طويل في الحلقة الرئيسية، أو مهمة تستغرق وقتًا طويلاً لإكمالها (مثل انتظار تشغيل المستشعر). خلال هذه الفترة الزمنية، لن يكون لدى المتحكم الدقيق وقت لمعالجة إشارات النبض المستمر التي تتطلبها المؤازرة، وسيفقد المؤازرة الطاقة ويبدأ في الاهتزاز لأنه لا يمكنه استقبال الإشارة.

At this point, you need to check the code structure. حاول عدم استخدام وظيفة مسدودة مثلتأخير()في الحلقة الرئيسية. بدلاً من ذلك، استخدم مقاطعة مؤقت لإنشاء إشارة التحكم المؤازرة، أو قم بوضع توليد نبض المؤازرة في المقاطعة. بهذه الطريقة، بغض النظر عما يفعله البرنامج الرئيسي، ستولد المقاطعة نبضات في الوقت المحدد، ويمكن للمؤازرة الحفاظ على موضعها بثبات دون فقدان السلسلة.

أيها الأصدقاء، بعد قراءة هذه النقاط، هل تشعرون أن مشكلة "لا يمكن لوحدة التحكم الدقيقة قيادة المؤازرة" لم تعد غامضة؟ فكر مرة أخرى في الموقف الذي واجهته. هل هي مشكلة في مصدر الطاقة بشكل أساسي أم مشكلة في برنامج التشغيل أم مشكلة في منطق التعليمات البرمجية؟ مرحبًا بك في ترك رسالة في منطقة التعليق وإخبارنا بالمكان الذي توقف فيه مشروعك. دعونا نتواصل معا. بالمناسبة، قم بإعجابها وشاركها مع المزيد من الأصدقاء الذين "يحكون رؤوسهم"!