Wie man mit Arduino ganz einfach einen Servo ansteuert, damit auch Anfänger schnell loslegen können

Sind Sie schon einmal auf diese Situation gestoßen: Sie haben anderen zugeschaut, wie sie damit das gemacht habenServoFlexibel drehen, aber beim Selbermachen bleibt man immer an der Verkabelung oder am Code hängen? Machen Sie sich keine Sorgen, heute werde ich Sie Schritt für Schritt durch die Lösung des Einführungsproblems „Wie man das kontrolliert“ führenServo", damit Sie schnell den ersten Schritt machen können.

Was genau ist ein Lenkgetriebe?

Sie haben es vielleicht bei ferngesteuerten Autos oder Robotern gesehen. Einfach ausgedrückt ist ein Lenkgetriebe ein Motor, der den Winkel präzise steuern kann, z. B. um 45 Grad oder 90 Grad drehen und dann dort stoppen kann. Es integriert einen Steuerkreis im Inneren. Wir müssen lediglich ein Impulssignal senden, um ihm zu befehlen, sich in eine bestimmte Position zu bewegen, ohne uns um eine komplizierte Motorsteuerung kümmern zu müssen.

Ein gemeinsamesServohat drei Drähte: Stromkabel (rot), Erdungskabel (braun oder schwarz) und Signalkabel (orange oder gelb). Für Anfänger kann das Low-Power-Servo direkt über den 5-V-Pin mit Strom versorgt werden, was sehr praktisch ist. Schließen Sie bei der Verkabelung einfach die Stromversorgung und Masse entsprechend an und verbinden Sie dann die Signalleitung mit einem digitalen Pin, und schon ist der Hardware-Teil fertig.

So schreiben Sie Code mit der geringsten Sorge

Das Schreiben von Code ist tatsächlich der einfachste Teil des gesamten Prozesses. Die mit der IDE gelieferte Servo-Bibliothek hat uns dabei geholfen, alle komplexen Vorgänge zu kapseln. Sie müssen diese Bibliothek nur importieren, dann ein Servoobjekt erstellen und verwenden.(9)In der Setup-Funktion das Servo an Pin 9 anschließen und dann verwenden.write(90)um es um 90 Grad zu drehen.

️ Probieren Sie diesen Einführungscode aus: Drehen Sie zuerst das Servo von 0 Grad auf 180 Grad, drehen Sie es jedes Mal um 10 Grad und halten Sie 15 Millisekunden lang inne. Der so geschriebene Effekt ist sehr sanft, sodass Sie den Rotationsprozess des Servos intuitiv spüren können. Denken Sie daran, in der Loop-Funktion eine Schleifenstruktur zu verwenden. Mit geeigneten Verzögerungen können Sie einen schönen hin- und hergehenden Effekt erzeugen.

Welchen Sinn hat es, den Winkel zu kontrollieren?

Sie fragen sich vielleicht: Wie entspricht der Winkelwert des Servos der physischen Position? Tatsächlich ist es sehr einfach. Geben Sie einfach die ganze Zahl zwischen 0 und 180 einschreibenFunktion. 0 Grad entspricht der Grenze an einem Ende und 180 Grad entspricht der Grenze am anderen Ende. Bitte beachten Sie jedoch, dass der tatsächliche Drehbereich von Servos verschiedener Marken geringfügig abweichen kann. Sie können zuerst verwendenschreiben(90)um zu testen, ob die Mittelposition korrekt ist.

Wenn Sie eine feinere Steuerung benötigen, z. B. eine Genauigkeit von 0,5 Grad, müssen Sie verwendenFunktion. Der Impulsbreitenbereich des Standardservos beträgt 1000 Mikrosekunden bis 2000 Mikrosekunden, entsprechend 0 bis 180 Grad. Durch Anpassen dieses Impulsbreitenwerts können Sie eine Positionierung mit höherer Präzision erreichen, was besonders bei der Herstellung einiger Präzisionsmechanismen nützlich ist.

Was ist bei der Stromversorgung zu beachten?

Die erste Gefahr, auf die viele Einsteiger stoßen, ist eine unzureichende Stromversorgung. Wenn das Servo zu rotieren beginnt, erhöht sich der Strom sofort. Wenn der 5-V-Pin direkt zum Antreiben mehrerer Servos oder Hochleistungsservos verwendet wird, führt dies wahrscheinlich zu einem Neustart oder zu einer Schwächung des Servos. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie das Servo separat mit Strom versorgen.

Ein sicherer Ansatz besteht darin, ein 5-V-Stromversorgungsmodul oder mehrere Batterien zur Stromversorgung des Servos zu verwenden, es an den GND des Servos (an dieselbe Masse) anzuschließen und dann nur die Signalleitung an das Servo anzuschließen. Dies gewährleistet nicht nur die Kraft des Lenkgetriebes, sondern schützt auch die Sicherheit des Boards. Denken Sie daran, dass unabhängig von der verwendeten Stromversorgungsmethode der Grundsatz der gemeinsamen Masse eingehalten werden muss.

Wie man mit mehreren Servos spielt

Wenn Ihr Projekt die gleichzeitige Steuerung mehrerer Servos erfordert, ist die Methode ebenfalls sehr einfach. Erstellen Sie einfach mehrere Servo-Objekte, die jeweils einem Servo entsprechen und von verschiedenen digitalen Pins gesteuert werden. Es ist zu beachten, dass die Timer-Ressourcen begrenzt sind. Beispielsweise kann das Uno-Board bis zu 12 Servos ansteuern, wenn Sie jedoch auch andere Bibliotheken verwenden, die auf Timer angewiesen sind, verringert sich die Anzahl.

‼️ Hier ein praktischer Tipp: Testen Sie zunächst, wie viele Servos Ihr Projekt benötigt, um gleichzeitig zu funktionieren. Sollte die Menge nicht ausreichen, können Sie über eine Erweiterung mit einer Servoantriebsplatine nachdenken. Darüber hinaus ist auch das Timing der Aktionen mehrerer Servos sehr wichtig. VerwendenVerzögerungum die Reihenfolge zu steuern oder zu verwendenDurch das Erreichen einer nicht blockierenden Steuerung können Sie Ihre Action-Choreografie flexibler gestalten.

Was soll ich tun, wenn sich das Lenkgetriebe nicht bewegt?

Wenn Ihr Servo nicht reagiert, geraten Sie noch nicht in Panik. Überprüfen Sie in dieser Reihenfolge: Überprüfen Sie zunächst die Stromversorgung, um festzustellen, ob die LED-Anzeige normal ist, oder messen Sie die Spannung mit einem Multimeter. Zweitens überprüfen Sie die Verkabelung, um sicherzustellen, dass die Signalleitung mit dem im Code angegebenen Pin verbunden ist. Drittens überprüfen Sie, ob der Code korrekt aufgerufen wirdFunktion. Die meisten Probleme liegen in diesen drei Verbindungen.

Wenn das Servo ein „zischendes“ Geräusch von sich gibt, sich aber nicht bewegt, liegt das meist an einer zu hohen Last oder einer Winkelbegrenzung. Sie können zunächst die Last entfernen und das Servo unabhängig testen, um sicherzustellen, dass es sich frei drehen kann. Eine andere Situation besteht darin, dass der Winkelwert im Code den Bereich des Servos überschreitet. Versuchen Sie, die Parameter auf 0-180 zu beschränken. Solange Sie die Schritte geduldig befolgen, wird das Problem schnell gelöst.

Nachdem ich dies gelesen habe, glaube ich, dass Sie bereits eine vollständige Vorstellung davon haben, wie das Servo angesteuert wird. Hier stellt sich also die Frage: Wenn Sie an Ihrem ersten Lenkgetriebeprojekt arbeiten, möchten Sie einen Roboterarm steuern oder Ihrem Auto eine Lenkfunktion hinzufügen? Teilen Sie Ihre Kreativität gerne im Kommentarbereich mit. Wenn Ihnen dieser Artikel geholfen hat, vergessen Sie nicht, ihn zu liken und zu unterstützen!