Reparatur des Servoantriebskreises: Wenn die Stromversorgung instabil ist, zittert sie. Fügen Sie einen Kondensator hinzu und sie bleibt stabil

Beim Fahren einesServo, sind Sie jemals auf die folgenden Situationen gestoßen: dieServozittert ständig, fühlt sich beim Drehen schwach oder reagiert einfach nicht? Tatsächlich ist es oft nicht der FallServoDas ist an sich das Problem, aber die Antriebsschaltung ist nicht gut gemacht. Lassen Sie uns nun über die Servoantriebsschaltung sprechen, um Ihnen dabei zu helfen, die Fallstricke zu vermeiden, auf die ich damals gestoßen bin.

Was ist der Kern des Lenkgetriebe-Antriebskreises?

Um es ganz klar auszudrücken: Ein Lenkgetriebe ist nur ein Motor. Damit es sich gehorsam dreht, müssen Sie ihm die entsprechende Kraft verleihen. Die Kernaufgaben der Ansteuerschaltung sind zwei: Stromversorgung und Steuersignal. Die Stromversorgung muss ausreichend sein und das Signal muss genau sein. Viele Anfänger konzentrieren sich nur auf das Schreiben von Programmen für Steuersignale und ignorieren die Stromversorgung. Dadurch kann sich das Servo nicht richtig drehen. Wenn Sie beispielsweise jemanden bitten, einen 100-Meter-Sprint zu laufen, ihm aber keine vollständige Mahlzeit geben, kann er dann schnell laufen? Der Antriebskreis ist die „Nahrung“ des Servos und muss gut gemanagt werden.

Führt eine instabile Stromversorgung dazu, dass das Servo vibriert?

Eine instabile Stromversorgung führt definitiv zum Vibrieren des Servos! Dies ist die häufigste Frage. Im Lenkgetriebe befinden sich ein Steuerkreis und ein Motor. Sobald der Motor zu rotieren beginnt, steigt der Strombedarf schlagartig an. Wenn die Stromversorgung nicht mithalten kann, wird die Spannung sofort abgebaut, was dazu führt, dass der Steuerkreis nicht ordnungsgemäß funktioniert, was sich in einem Zittern des Lenkgetriebes bemerkbar macht. Daher muss die Stromversorgung, die das Lenkgetriebe antreibt, über eine ausreichende Stromabgabekapazität verfügen, und es ist am besten, einen Spielraum von mehr als 30 % zu belassen. Wenn das Servo beispielsweise einen Nennstrom von 1A benötigt, sollten Sie eine Stromversorgung über 1,5A wählen.

So wählen Sie den passenden Kondensator für das Lenkgetriebe aus

Am Stromeingangsende des Servos ist die Parallelschaltung des Kondensators äußerst kritisch! Man kann es anschaulich sagen, dass dies so ist, als würde man einen speziellen kleinen Behälter für das Lenkgetriebe bauen. Wenn das Lenkgetriebe während des Betriebs plötzlich einen großen Strom benötigt, kann der im Kondensator gespeicherte Strom schnell und umgehend wieder aufgefüllt werden, wodurch wirksam verhindert wird, dass die Spannung zu niedrig wird, und ein stabiler Betrieb des Lenkgetriebes gewährleistet wird.

Unter normalen Umständen wird empfohlen, einen Elektrolytkondensator mit großer Kapazität (der Wertebereich liegt beispielsweise zwischen 470 uF und 470 uF) und einen kleinen Kondensator mit 0,1 uF parallel zu verwenden. Dabei ist der große Kondensator hauptsächlich für die Bewältigung größerer Stromschwankungen verantwortlich, während der kleine Kondensator eine wichtige Rolle beim Herausfiltern hochfrequenter Störungen spielt. Gleichzeitig ist zu beachten, dass der Wert der Kondensator-Stehspannung mehr als das 1,5-fache der Versorgungsspannung betragen sollte, um die Sicherheit und Stabilität des gesamten Stromkreises zu gewährleisten.

️ Spezifische Schritte:

1. Überprüfen Sie zunächst den Plus- und Minuspol des großen Elektrolytkondensators. Der Pluspol ist mit der positiven Stromversorgung verbunden und der Minuspol ist mit der negativen Stromversorgung verbunden. Achten Sie darauf, den Kondensator nicht verkehrt herum anzuschließen, da er sonst explodieren kann!

2. Einen kleinen Kondensator parallel schalten. Es wird nicht zwischen positiven und negativen Polen unterschieden.

3. Der Kondensator sollte so nah wie möglich an der Stromschnittstelle des Servos installiert werden. Wenn es weiter entfernt ist, wird der Effekt schlimmer.

Was tun, wenn die Steuersignalspannung nicht übereinstimmt?

Viele Mikrocontroller werden mit 3,3 V betrieben, während viele Servos 5 V-Steuersignale benötigen. Wenn Sie den 3,3-V-Mikrocontroller-Pin direkt mit dem 5-V-Servo verbinden, können Sie ihn möglicherweise nicht steuern. Das Servo dreht sich entweder nicht oder nicht auf der Stelle. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Ebenenkonvertierung erforderlich. Einfach ausgedrückt können Sie zwei Widerstände verwenden, um die Spannung zu teilen. Zuverlässiger ist es jedoch, das 3,3-V-Signal mit einem Transistor oder einem speziellen Logikpegelumwandlungschip auf 5 V zu erhöhen, um sicherzustellen, dass der Servo es richtig erkennen kann.

️ Zwei gängige Lösungen:

1. Konvertierung auf Transistorebene: Die Schaltung ist etwas komplizierter, aber die Kosten sind gering und die Geschwindigkeit ist ausreichend.

2. Widerstandsspannungsteilung: einfach und günstig, aber wenn die Spannung nach der Teilung nicht die Hochpegelschwelle des Servos erreicht, ist sie immer noch nutzlos und wird nicht empfohlen.

So treiben Sie mehrere Servos gleichzeitig an

Mit einem Servo lässt sich vielleicht leicht umgehen, aber wenn Sie vorhaben, einen Roboterarm oder einen zweibeinigen Roboter zu bauen und mehrere Servos gleichzeitig zu verwenden, wird es Probleme geben. In diesem Fall dürfen Sie die Stromversorgung jedes Servos nicht direkt an den 5-V-Pin des Mikrocontrollers anschließen, da der Mikrocontroller einem so großen Strom einfach nicht standhalten kann, da er sonst durchbrennt! Die richtige Betriebsmethode besteht darin, dass der Mikrocontroller nur für das Senden von Signalen verantwortlich ist und das Servo ausschließlich über eine externe Stromversorgung mit Strom versorgt werden muss. Die spezifische Methode besteht darin, die positiven und negativen Pole der Stromversorgungen aller Servos parallel zu schalten, sie an eine externe Stromversorgung mit ausreichend großem Strom anzuschließen und dann die Signalleitungen aller Servos an verschiedene Pins des Mikrocontrollers anzuschließen.

Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei normaler Funktion des Servos der Mikrocontroller nicht durch Überlastung beschädigt wird. Diese vernünftige Stromverteilungsmethode kann Schäden am Mikrocontroller aufgrund von übermäßigem Strom wirksam vermeiden und den stabilen Betrieb des gesamten Roboterarms oder Zweibeinrobotersystems gewährleisten. In praktischen Anwendungen kann die strikte Einhaltung dieser Verbindungsmethode die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems erheblich verbessern und eine solide Grundlage für die spätere Funktionsimplementierung legen.

️ Verkabelungspunkte:

1. Das Erdungskabel des externen Netzteils muss mit dem Erdungskabel des Mikrocontrollers verbunden werden. Dies wird als gemeinsame Masse bezeichnet, um sicherzustellen, dass das Signal einen einheitlichen Bezugspunkt hat.

2. Es ist am besten, einen kleinen Widerstand von mehreren hundert Ohm in die Signalleitung jedes Servos zu schalten und ihn dann an den Mikrocontroller anzuschließen, der eine Schutzfunktion übernehmen kann.

Welche Bedeutung haben Verkabelung und Verkabelung?

Die Verkabelung des Antriebskreises wirkt sich direkt auf die Stabilität des Lenkgetriebes aus, insbesondere des Erdungskabels. Wenn der große Strom des Servos und das kleine Signal des Mikrocontrollers auf derselben dünnen Erdungsleitung liegen, kommt es zu Spannungsschwankungen auf der Erdungsleitung, die dazu führen, dass der Mikrocontroller das Signal falsch einschätzt. Der beste Weg ist die Verwendung einer „Einpunkterdung“, d. h. die Verbindung der Masse der Servostromversorgung und der Masse des Mikrocontrollers an der Stelle, an der die Stromversorgung erfolgt. Darüber hinaus sollte die Signalleitung so kurz wie möglich sein und von starken Störquellen wie Lenkgetriebemotoren ferngehalten werden. Am besten verwenden Sie Twisted-Pair-Kabel.

Abgesehen davon ist die Lenkgetriebe-Antriebsschaltung tatsächlich für die beiden Dinge „Elektrizität“ und „Signal“ zuständig. Wenn die Stromversorgung ausreichend ist, das Erdungskabel stabil ist und das Signal genau ist, kann Ihr Servo den Zielort anzeigen. Ich frage mich, ob Sie bei der Arbeit an einem Lenkgetriebeprojekt jemals auf besonders seltsame Schaltungsprobleme gestoßen sind? Teilen Sie es gerne im Kommentarbereich und lassen Sie es uns gemeinsam diskutieren und lösen! Wenn Sie es nützlich finden, vergessen Sie nicht, es zu liken und mit weiteren Freunden zu teilen, die Servos spielen.