Illustration der Drehrichtungssteuerungsmethode des Lenkgetriebes, der Vorwärts- und Rückwärtsdrehungsprinzipien und der PWM-Signalanpassung

Sind Sie jemals auf diese Situation gestoßen? Halten Sie einServound versuchen, es im Uhrzeigersinn zu drehen, aber es dreht sich in die entgegengesetzte Richtung? Keine Sorge, das ist tatsächlich ein Problem, mit dem viele Anfänger konfrontiert werden. Steuerung der Drehrichtung desServoist zwar etwas knifflig, aber solange man die Prinzipien und Methoden versteht, kann man es leicht kontrollieren.

So steuern Sie die Drehrichtung des Lenkgetriebes

Die Drehrichtungssteuerung des Lenkgetriebes ist eigentlich sehr einfach. Dies kann durch Ändern der Impulsbreite des Steuersignals erreicht werden. Im Allgemeinen befindet sich im Lenkgetriebe eine Referenzschaltung, die ein Referenzsignal mit einer Periode von 20 Millisekunden und einer Breite von 1,5 Millisekunden erzeugt. Wenn die Impulsbreite Ihres Steuersignals größer als 1,5 Millisekunden ist, wird dieServodreht sich in eine Richtung; wenn es weniger als 1,5 Millisekunden beträgt, dreht es sich in die entgegengesetzte Richtung.

Im tatsächlichen Betrieb müssen Sie einen Mikrocontroller oder Servocontroller verwenden, um diese PWM-Signale zu erzeugen. Geben Sie beispielsweise beim Programmieren über die Funktion write() der Servo-Bibliothek einen Winkelwert zwischen 0 und 180 ein, und der Servo bewegt sich automatisch in die entsprechende Position. 90 Grad entsprechen einem 1,5-Millisekunden-Impuls, was der Mittelstellung entspricht. Wenn er weniger als 90 Grad beträgt, dreht er sich in eine Richtung, und wenn er größer als 90 Grad ist, dreht er sich in die andere Richtung.

Was ist das Prinzip der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Lenkgetriebes?

Um zu verstehen, warum sich das Servo vorwärts und rückwärts drehen kann, muss man sich seinen inneren Aufbau ansehen. Das Lenkgetriebe besteht hauptsächlich aus einem Gleichstrommotor, einem Untersetzungsgetriebe, einem Potentiometer und einem Steuerkreis. Die Steuerschaltung vergleicht kontinuierlich das Eingangssignal und das vom Potentiometer rückgekoppelte Positionssignal. When there is a difference between the two, it will drive the motor to rotate until the positions are consistent.

Während dieses Vorgangs realisiert die Steuerschaltung die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung, indem sie die Polarität der Spannung am Motor ändert. Wenn das Eingangssignal eine Drehung des Servos um einen bestimmten Winkel erfordert und der aktuelle Winkel zu klein ist, sorgt die Schaltung dafür, dass sich der Motor vorwärts dreht. andernfalls dreht es sich umgekehrt. Es ist wie beim Autofahren: Wenn Sie das Lenkrad nach links drehen, drehen sich die Räder nach links, und wenn Sie das Lenkrad nach rechts drehen, drehen sich die Räder nach rechts. Der Schaltkreis im Lenkgetriebe ist der „Fahrer“, der Ihnen beim Drehen des Lenkrads hilft.

So steuern Sie die Richtung des Servos mit Code

Die gebräuchlichste Methode ist die Verwendung von Code zur Steuerung der Servorichtung. Sie müssen beispielsweise nur die Servo.h-Bibliothek importieren, ein Servoobjekt erstellen und dann () verwenden, um die Pins in der Funktion setup () zu binden. Verwenden Sie in der Funktion „loop()“ write(), um verschiedene Winkelwerte zu schreiben und so die Drehrichtung zu steuern.

Schreiben Sie beispielsweise einen einfachen Code: .write(0); 1 Sekunde verzögern, dann schreiben .write(180); und 1 Sekunde verzögern. Auf diese Weise schwingt das Servo zwischen den beiden Extrempositionen hin und her und Sie können deutlich sehen, wie es sich eine Zeit lang im Uhrzeigersinn und eine Zeit lang gegen den Uhrzeigersinn dreht. Wenn Sie möchten, dass es sich langsam dreht, können Sie eine for-Schleife verwenden, um den Winkelwert schrittweise zu ändern, so sanft wie das langsame Drehen eines Lenkrads.

Was tun, wenn die Richtung des Lenkgetriebes umgekehrt ist?

Manchmal kommt es vor, dass die Richtung des Servos umgekehrt wird. Sie möchten beispielsweise, dass sich das Servo nach links dreht, aber es dreht sich nach rechts. Dafür gibt es in der Regel zwei Gründe: Zum einen liegt ein Verdrahtungsfehler vor, zum anderen ist die Winkelzuordnung im Programm vertauscht. Wenn es sich um ein Verkabelungsproblem handelt, überprüfen Sie, ob das Signalkabel, das Stromkabel und das Erdungskabel richtig angeschlossen sind, insbesondere bei analogen Servos. Ein falscher Anschluss des Signalkabels führt zu einer abnormalen Steuerung.

Verfahrensprobleme werden besser gelöst. Wenn Sie feststellen, dass bei Angabe von 0 Grad eine Drehung um 180 Grad erfolgt, müssen Sie lediglich eine Zuordnungskonvertierung im Code durchführen. Definieren Sie beispielsweise eine Funktion: int (int angle) { 180 - angle; } und rufen Sie dann write((target angle)) auf. Oder einige Servos unterstützen den Rückwärtsmodus, der während der Initialisierung eingerichtet werden kann.

Welche Faktoren beeinflussen die Drehrichtung des Lenkgetriebes?

Neben dem Steuersignal gibt es mehrere Faktoren, die die Drehrichtung des Servos beeinflussen. Die Stabilität der Versorgungsspannung ist entscheidend. Wenn die Spannung nicht ausreicht, kann sich das Servo möglicherweise nicht drehen oder es vibriert und dreht sich zufällig. Darüber hinaus muss auch die Frequenz des PWM-Signals übereinstimmen. Standardservos verwenden im Allgemeinen 50 Hz, was einer Periode von 20 Millisekunden entspricht. Wenn die Frequenz nicht korrekt ist, schlägt die Richtungssteuerung fehl.

Auch mechanische Belastungen wirken sich auf die Lenkung aus. Wenn Sie den Servo ein schweres Objekt antreiben lassen, kann es aufgrund der Trägheit zu einem Überschwingen oder einer trägen Reaktion kommen. Zu diesem Zeitpunkt ist eine entsprechende Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung erforderlich, oder dem Programm wird eine Verzögerung hinzugefügt, damit der Servo genügend Zeit hat, sich zur Zielposition zu bewegen, andernfalls wird die Richtungssteuerung ungenau.

Was ist bei der Lenkrichtungssteuerung zu beachten?

Bei der praktischen Anwendung sind mehrere Überlegungen zu beachten. Das erste ist, die physikalische Grenze des Servos nicht zu überschreiten. Wenn Sie das Servo in einen Winkel außerhalb des Bereichs zwingen, wird das Innengetriebe beschädigt. Die zweite besteht darin, ein Abwürgen zu vermeiden. Wenn das Servo in die äußerste Position gedreht wird und durch äußere Kräfte blockiert wird, bleibt der Motor weiterhin stehen und der Antriebskreis brennt durch.

Beim Kauf eines Servos sollten Sie auch das Einsatzszenario berücksichtigen. Digitale Servos reagieren schneller als analoge Servos und verfügen über eine höhere Steuergenauigkeit, wodurch sie für Projekte geeignet sind, die häufige Richtungswechsel erfordern. Denken Sie daran, der Schaltung einen geeigneten Filterkondensator hinzuzufügen, insbesondere bei Hochleistungsservos. Der Momentanstrom beim Start ist sehr groß und eine stabile Stromversorgung kann eine korrekte Richtungssteuerung gewährleisten.

Auf welche seltsamen Lenkprobleme sind Sie bei der Arbeit an Projekten mit Servos gestoßen? Ist das Programm falsch geschrieben oder steckt die Maschine fest? Teilen Sie gerne Ihre Erfahrung mit einem Autoüberschlag im Kommentarbereich und geben Sie ihm ein „Gefällt mir“, damit mehr Freunde diesen Artikel sehen können. Vielleicht ist Ihr Problem dasselbe, mit dem auch andere Probleme haben!