Wie verbinde ich ein Servo mit einem Arduino?

Lassen Sie Ihren Servomotor auf Sie hören: Lassen Sie uns über den Anschluss an einen Arduino sprechen

Stellen Sie sich vor, Sie halten ein kleines Arduino-Board in der Hand und denken darüber nach, einen Roboterarm in Bewegung zu setzen oder ein Auto präzise wenden zu lassen. Tolle Idee, oder? Aber wenn Sie den Servomotor in die Hand nehmen und sich die Kabel ansehen, sind Sie möglicherweise für einen Moment etwas verwirrt – wie soll das angeschlossen werden? Keine Sorge, es ist nicht so kompliziert, wie Sie denken. Heute werden wir nur beiläufig darüber reden, wie man den vorhandenen Servomotor an Arduino anschließt und ihn gehorsam macht.

Warum „verstehen“ sich Servomotoren und Arduino nicht immer?

Wenn viele Menschen zum ersten Mal damit in Berührung kommen, denken sie, dass Servomotoren ziemlich mysteriös sind. Darin sind ein kleiner Motor, eine Reihe von Zahnrädern und ein Steuerkreis versteckt. Sie senden ihm ein Signal und er kann die Achse in einen bestimmten Winkel drehen. Arduino ist ein flexibles kleines Gehirn, das programmieren und Anweisungen erteilen kann. Die Zusammenarbeit zwischen den beiden sollte perfekt stimmen, doch beim Verbinden stoßen sie oft auf kleinere Probleme: Sind die Leitungen richtig angeschlossen? Reicht die Spannung? Wird das Signal chaotisch sein?

Um es ganz klar auszudrücken: Das Problem liegt oft an drei Stellen: Stromversorgung, Signal und Erdungskabel. Wenn Sie es beiläufig anschließen, bewegt sich der Motor möglicherweise nicht oder er dreht sich wie ein Krampf. Was noch schlimmer ist: Wenn Sie es versehentlich falsch anschließen, können Sie die Platine oder den Motor verbrennen – es wäre ein echtes Durcheinander.

Die richtige Verbindung herstellen: Es ist so einfach wie das Zusammensetzen von Bausteinen

Okay, reden wir nicht über das Problem, sondern darüber, was zu tun ist. Beim Anschließen des Servomotors an den Arduino müssen im Wesentlichen drei Drähte entfernt werden: das Stromkabel (normalerweise rot), das Erdungskabel (normalerweise schwarz oder braun) und das Signalkabel (normalerweise gelb oder orange). Klingt es wie ein Kind, das Blöcke zusammensetzt? Rot auf Rot, Schwarz auf Schwarz, das Gelbe einfach an der richtigen Stelle lassen.

Allerdings gibt es hier ein Detail, das leicht übersehen wird: Der Servomotor erfordert beim Arbeiten viel Kraftaufwand und verbraucht daher mehr Strom. Der eigene USB-Anschluss oder die Steckdose des Arduino-Boards kann möglicherweise nicht genügend Strom liefern, insbesondere wenn der von Ihnen verwendete Motor leistungsstark ist oder Sie mehrere gleichzeitig anschließen. Zu diesem Zeitpunkt läuft der Motor möglicherweise nicht reibungslos oder das Arduino-Board ist möglicherweise von selbst neu gestartet. Was zu tun? Am besten bereiten Sie einen separaten „Essteller“ für den Servomotor vor – also den Anschluss einer externen Stromquelle, etwa eines Akkus oder eines speziellen Netzteils. Denken Sie daran, das Erdungskabel des externen Netzteils mit dem Erdungskabel des Arduino zu verbinden, dann funktionieren sie zusammen.

Auf der Signalleitungsseite ist es viel einfacher. Schließen Sie es einfach an einen digitalen Pin des Arduino an, beispielsweise den gemeinsamen Pin 9. Der Rest bleibt ein paar Zeilen einfachen Codes überlassen. Sie weisen den Arduino an, eine Reihe von Impulsen einer bestimmten Länge an diesen Pin zu senden, und der Servomotor dreht sich in den entsprechenden Winkel. Ist es einfacher als Sie dachten?

Den richtigen Partner wählen: Ist Ihr Servomotor wirklich geeignet?

Nachdem wir darüber gesprochen haben, wie man es aufnimmt, lasst uns zurückgehen und über eine andere Sache nachdenken: Ist der Servomotor, den Sie zur Hand haben, wirklich für Ihr Arduino-Projekt geeignet? Es gibt viele Arten von Servomotoren auf dem Markt. Einige sind kraftvoll, bewegen sich aber langsam, andere bewegen sich schnell, haben aber wenig Kraft. Erfordert Ihr Projekt, dass Sie Dinge langsam anheben, oder müssen Sie Ihren Kopf schnell hin und her bewegen?

Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie möglicherweise das Drehmoment (seine „Leistung“), die Drehzahl und die Betriebsspannung des Motors überprüfen. Das übliche Arduino-System ist 5 V, daher ist es normalerweise einfacher, einen Servomotor mit etwa 5 V zu wählen. Wenn Ihr Projekt viel Aufwand erfordert, müssen Sie möglicherweise einen Motor mit höherer Spannung sowie eine geeignete Stromversorgungslösung in Betracht ziehen.

Allerdings müssen wir auch die Frage der Zuverlässigkeit erwähnen. Die Verbindung ist kein einmaliger Deal, Sie möchten vielleicht, dass sie über einen langen Zeitraum stabil funktioniert. Einige Motoren vibrieren nach längerem Gebrauch oder ihre Winkel sind möglicherweise ungenau. Dies ist neben der Anbindung auch untrennbar mit der Qualität des Motors selbst verbunden. Ein Motor mit soliden Innenteilen und hochpräzisen Zahnrädern reagiert knackiger und gehorsamer, wenn er ein stabiles Signal von Arduino empfängt.

Von der Verbindung zur Interaktion: Alles zum Leben erwecken

Die Drähte sind angeschlossen und der Motor ist richtig ausgewählt. Der nächste Schritt besteht darin, ihm Leben einzuhauchen – Code zu schreiben. Die Arduino-Umgebung ist sehr einfach und verwendet normalerweise die Servo-Bibliothek. Sie sagen ihm, mit welchem ​​Pin die Signalleitung verbunden ist, und schreiben dann myServo.write(90), und der Motor dreht sich in die 90-Grad-Position. Sie können es langsam scannen lassen oder es plötzlich in einen Winkel springen lassen.

Nachdem Sie damit herumgespielt haben, werden Sie feststellen, dass die Welt der Servomotoren sehr interessant ist. Sie können daraus einen kleinen Ventilator machen, der den Kopf schüttelt, eine kleine Tür für einen Futterautomaten oder sogar eine Sonnenblume, die Licht verfolgen kann. Entscheidend ist, dass Sie zunächst die kleine Schwelle der „richtigen Verbindung“ überschreiten müssen.

Stabilität und Genauigkeit sind die angenehmsten Teile des gesamten Prozesses. Als ich sah, wie sich die wenigen Codezeilen, die ich geschrieben hatte, in eine präzise Drehung des Motors verwandelten, hatte ich das Gefühl, zum ersten Mal etwas gelernt zu haben. Es erfordert nicht viel fortgeschrittene Theorie, sondern eher den Mut, es auszuprobieren.

Wenn Sie also von Servomotoren und Arduino besessen sind, denken Sie nicht zu lange darüber nach. Finden Sie die richtigen Kabel, stellen Sie eine gute Stromversorgung bereit, schreiben Sie zwei Zeilen mit Anweisungen und der Rest bleibt Ihrer Kreativität und Geduld überlassen. Wenn die beiden endlich zusammenarbeiten, werden Sie wahrscheinlich lächeln – es stellt sich heraus, dass der Ausgangspunkt dafür, dass Maschinen auf Menschen hören, ein so einfacher und direkter Schritt ist.

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