كيفية برمجة محرك سيرفو كيفية برمجة محرك سيرفو؟ ثلاث خطوات لحل الارتعاش والتحكم في الزوايا بسهولة

هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف: لقد اشتريتمضاعفاتوأردت استخدامه في اختراعك ​​الصغير، ولكن عندما تقوم بتوصيله، فهو إما لا يتحرك أو يهتز بجنون؟ لا تقلق، الأمر ليس كذلكمضاعفاتمعطلاً، فمن المرجح أنك لم تجد الطريقة الصحيحة "للتواصل" معه. اليوم سنتحدث عن كيفية كتابة برنامج لمضاعفاتحتى يتمكن من الانصياع لتعليماتك ويديرها بقدر ما تريد.

ما هو السبب الجذري لاهتزاز جهاز التوجيه؟

قام العديد من الأصدقاء بتوصيل الأسلاك الثلاثة للمؤازرة (الطاقة والأرض والإشارة) بشكل عرضي بلوحة التطوير بمجرد أن بدأوا، ثم بدأوا في الشك في حياتهم عندما رأوا المؤازرة "ترتعش". في الواقع، السبب الجذري لاهتزاز المؤازرة هو، في معظم الأحيان، عدم كفاية إمدادات الطاقة. يوجد محرك صغير داخل المؤازرة، والتيار اللحظي عند البدء كبير جدًا. إذا لم يتمكن مصدر الطاقة الخاص بك (مثل دبوس 5 فولت الموجود على اللوحة) من توفير هذا التيار اللحظي، فسيتم سحب الجهد للأسفل، مما يتسبب في إرباك منطق الشريحة داخل المؤازرة.

سبب شائع آخر هو أن كابل الإشارة غير متصل بشكل صحيح، أو أن تردد إشارة PWM الذي يرسله البرنامج غير صحيح. يتحكم المؤازرة في الزاوية عن طريق إرسال عرض نبضي محدد يبلغ 50 مرة في الثانية (أي 50 هرتز) على خط الإشارة. إذا قمت بضبط ترددات أخرى في البرنامج، فإن السيرفو لن يفهم ما تقوله وسيبدأ بطبيعة الحال في التحرك بشكل عشوائي. تحقق من الكود الخاص بك لمعرفة ما إذا كان تردد PWM غير مضبوط على 50 هرتز.

كيفية اختيار مصدر طاقة مستقر لمعدات التوجيه

ترتبط هذه المشكلة ارتباطًا مباشرًا بما إذا كان جهاز التوجيه يعمل بشكل طبيعي. إذا كنت تستخدم مؤازرة واحدة فقط، وهي مؤازرة صغيرة مثل 9G، فلا يمكنك بالكاد استخدام دبوس 5V من لوحة التطوير لتزويد الطاقة مباشرة، ولكنها في الحقيقة "بالكاد" فقط. من أجل استقرار النظام، يوصى بشدة بتوفير مصدر طاقة منفصل للسيرفو. أنت بحاجة إلى مصدر طاقة 5 فولت يمكنه توفير تيار 1 أمبير على الأقل، مثل ثلاث بطاريات جافة متسلسلة، أو بنك طاقة للهاتف المحمول بالإضافة إلى وحدة تعزيز.

لا تقم مطلقًا بتوصيل سلك الطاقة الخاص بالمؤازرة وسلك الطاقة الخاص بلوحة التطوير بشكل عكسي، وإلا فسوف تحترق الأشياء. طريقة الاتصال الصحيحة هي: السلك الأحمر (VCC) للمؤازرة متصل بالقطب الموجب لمصدر الطاقة المستقل الخاص بك، والسلك الأسود (GND) متصل بالقطب السالب لمصدر الطاقة. يجب أن يكون هذا السلك الأسود متصلاً بـ GND الخاص بلوحة التطوير. وهذا ما يسمى "الأرضية المشتركة" وهو مفتاح استقرار الإشارة. سوف يتجاهل العديد من المبتدئين هذه الخطوة، مما يتسبب في "تعويم" خط الإشارة وعصيان المؤازرة.

ما هي الأجهزة والبرامج التي تحتاجها للتحضير؟

إذا كنت تريد اللعب بالمؤازرة، فأنت بحاجة إلى هذه الأشياء في متناول اليد. فيما يتعلق بالأجهزة: جهاز مؤازر (الأكثر شيوعًا هو SG90 أو نحو ذلك)، ولوحة تطوير وحدة التحكم الدقيقة (Uno هو الأسهل في الاستخدام)، وعدد قليل من أسلاك DuPont، وصندوق بطارية أو وحدة طاقة يمكنها تشغيل المؤازرة. إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تلعب فيها، فإن Uno هو الأسهل في الاستخدام لأن مكتبة البرمجة المدمجة فيه تدعم الماكينات بشكل جيد للغاية.

من ناحية البرمجيات، تحتاج إلى تنزيل IDE، وهو مجاني. بعد التثبيت، حدد طراز لوحة التطوير ورقم المنفذ التسلسلي في قائمة "الأدوات". هنا خدعة صغيرة. يوجد مثال "Servo" في نموذج البرنامج الخاص بـ IDE. افتحه مباشرة وسترى أبسط رمز تحكم مؤازر. ما عليك سوى تغيير الرقم السري لخط إشارة المؤازرة وتحميله على اللوحة. يجب أن يبدأ المؤازرة في التأرجح ذهابًا وإيابًا. هذه هي خطوتك الأولى في البرمجة.

كيف يتم إنشاء إشارة التحكم

دعونا نتعمق قليلاً ونتحدث عن إشارة PWM الرئيسية. الاسم الكامل لـ PWM هو تعديل عرض النبضة. وبعبارة صريحة، هناك نبض عالي المستوى على خط الإشارة كل 20 مللي ثانية (لأن التردد هو 50 هرتز). تحدد المدة الزمنية التي تستمر فيها هذه النبضة الزاوية التي سيتحول إليها المؤازرة.

عادة، عندما يكون عرض النبضة 0.5 مللي ثانية، يدور المؤازرة إلى 0 درجة؛ عندما 1.5 مللي ثانية، فإنه يدور إلى 90 درجة؛ عندما يكون 2.5 مللي ثانية، فإنه يدور إلى 180 درجة. عندما تستخدم.اكتب (زاوية)الوظيفة، ستقوم تلقائيًا بتحويل الزاوية إلى عرض النبض المقابل لك، ولا داعي للقلق بشأن التفاصيل الأساسية على الإطلاق. إذا كنت تستخدم وحدة تحكم دقيقة أخرى، مثل STM32، فقد تحتاج إلى استخدام مؤقت لإنشاء شكل موجة PWM الدقيق بنفسك. إنه أكثر تعقيدا قليلا، ولكن المبدأ هو نفسه تماما.

خطوات كتابة برنامج التحكم بالسيرفو الأول

هيا، دعونا نكتب برنامجًا يمكنه جعل المؤازرة تدور ذهابًا وإيابًا. الخطوة الأولى هي فتح IDE وإنشاء مشروع جديد. في الخطوة الثانية استخدم# في بداية الكود للتعريف بمكتبة المؤازرة. الخطوة الثالثة هي إنشاء كائن مؤازر، مثلمؤازرة؛الخطوة 4: فييثبت()وظيفة، استخدام.(9);للإعلان عن أن خط إشارة المؤازرة متصل بالدبوس 9.

الخطوة الخامسة، وهي أيضًا الجزء الأساسي، هي كتابة منطق التحكم الخاص بكحلقة()وظيفة. على سبيل المثال، إذا كنت تريد أن يتحول المؤازرة إلى 0 درجة أولاً، فانتظر لمدة ثانية واحدة، ثم انتقل إلى 180 درجة، وانتظر لمدة ثانية واحدة. ثم الكود هو:.write(0); تأخير (1000)؛ .كتابة(180); تأخير (1000)؛. الأمر بهذه البساطة. بعد تحميل الكود، سترى المؤازرة تتأرجح ذهابًا وإيابًا بين الزاويتين اللتين قمت بضبطهما. في اللحظة التي نجحت فيها، هل شعرت بإحساس خاص بالإنجاز؟

بعض الأخطاء الأكثر شيوعًا عند التصحيح

بناءً على تجربتي الخاصة، هناك العديد من الأخطاء التي تشكل "حجر عثرة" للمبتدئين. الأول هو نسيان "الأرضية المشتركة". يجب توصيل GND الخاص بلوحة التطوير وGND الخاص بمصدر الطاقة المؤازر بالأسلاك، وإلا فإن إشارة التحكم تشبه البيانات بدون نظام مرجعي ولا يمكن الاعتماد عليها تمامًا. والثاني هو توصيل خط الإشارة بدبوس غير مدعوم بواسطة PWM. فقط الأطراف 3 و5 و6 و9 و10 و11 على Uno تدعم إخراج PWM. إذا قمت بالاتصال بالطرف 2 أو 4، فسيتم تجميع البرنامج وتمريره، لكن المؤازرة لن تتحرك.

الخطأ الثالث هو الاعتقاد بأن زاوية المؤازرة يجب أن تكون قابلة للتعديل بشكل مستمر. في الواقع، الحد المادي للعديد من الماكينات هو من 0 إلى 180 درجة. إذا كتبتاكتب (200)في البرنامج، إما أن تكون الماكينات عالقة عند 180 درجة، أو ستصدر صوت "نقر" وتحاول تجاوز الحد. بمرور الوقت، سوف يحترقون بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون طاقة البطارية التي تشغل المؤازرة غير كافية، فقد تصبح ضعيفة أو تهتز أو تتوقف في منتصف الطريق. لذلك عندما تواجه مشكلة، تحقق من الأسلاك أولاً، ثم مصدر الطاقة، وأخيرًا اشتبه في الكود. هذا التسلسل يمكن أن يوفر عليك الكثير من الوقت.

هل سبق لك أن واجهت أي "أحداث خارقة للطبيعة" عند تصحيح أخطاء المؤازرة؟ على سبيل المثال، هل يبدأ فجأة برسم دوائر من تلقاء نفسه، أم أنه حساس بشكل خاص لدرجة الحرارة؟ مرحبًا بك لمشاركتنا تجربتك في منطقة التعليقات، ودعنا نناقشها معًا. إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من التفاصيل حول تحديد المؤازرة وأمثلة التعليمات البرمجية، فيمكنك البحث في الموقع الرسمي لشركة "Toshiba Semiconductor". هناك عدد كبير من ملاحظات التطبيق والتصميمات المرجعية، والتي ستكون بالتأكيد مساعدًا جيدًا في رحلة التطوير الخاصة بك.