Apprenez-vous étape par étape comment sélectionner et déboguer le contrôleur de servodirection. Lisez cet article.

Quelle est la chose la plus problématique dans l’innovation produit ? L'idée est évidemment très bonne, mais le résultat est que leservomoteurla commande est bloquée, le mouvement tremble comme "Parkinson", ou quel que soit le réglage effectué, l'angle souhaité ne peut pas être obtenu. Aujourd'hui, nous parlerons du « commandant des coulisses » deleservomoteurcontrôleur de directionpour vous aider à bien comprendre cette petite chose du début à la fin.

## Pourquoi utiliserservomoteurcontrôleur de direction ?

De nombreux amis qui viennent de commencer à travailler sur des projets aiment utiliser directement le PWM de la carte de développement pour piloter le servo. Cette méthode convient aux petits servos. Une fois que le couple est important et que le nombre est grand, la carte de développement sera « sollicitée » instantanément. Non seulement la réponse sera lente, mais la carte sera brûlée en raison d'un courant insuffisant.Le servo-contrôleurest comme un « cerveau plug-in » professionnel. Il est responsable du traitement des signaux et de la puissance du servo. Il prend en charge les calculs de synchronisation complexes et les problèmes d'alimentation électrique, permettant à votre puce de contrôle principale de gérer facilement une logique plus complexe.

Par exemple, si vous souhaitez fabriquer un robot à six pattes, il aura 18 servos. Si vous comptez sur la carte de développement pour le contrôler directement, le programme est si compliqué qu'il donne envie de pleurer. De plus, s'il y a trop de servos, l'alimentation se mettra en grève si la puissance est légèrement instable. Avec le contrôleur, c'est facile. Il suffit de lui dire "tourner le servo n°3 à 90 degrés" et il fera le reste tout seul. C’est tout le charme des outils professionnels, qui standardisent les choses complexes et permettent de se concentrer sur la créativité.

##Comment choisircontrôleur de servodirection

Il existe toutes sortes de contrôleurs sur le marché, allant de plusieurs dizaines de dollars à plusieurs milliers de dollars. Comment choisir sans tomber dans le piège ? ️ Regardez d'abord le nombre de canaux, c'est-à-dire combien de servos peuvent être contrôlés en même temps. Pour les bras robotiques, 4 à 6 peuvent suffire, mais pour les robots bioniques ou les plateformes multi-axes, il est recommandé de choisir 16 voire 32 canaux. Ne vous accrochez pas à l’idée « d’en acheter un petit d’abord, puis de le mettre à niveau plus tard si vous n’en avez pas assez ». Le remplacement du contrôleur à mi-chemin du projet, le câblage et le débogage vous feront douter de votre vie.

️ Deuxièmement, regardez l'interface de communication, qui est directement liée à la façon dont vous la « gérez ». Les plus couramment utilisés sont le port série (UART) et I2C. Pour des projets simples, le port série suffit. Une seule ligne peut envoyer des instructions, et vous pouvez les apprendre et les utiliser immédiatement. Si l'interface de votre carte de commande principale est étroite ou si vous devez placer le contrôleur plus loin, choisissez-en un avec bus RS485 ou CAN, qui a une forte capacité anti-interférence et une longue distance de transmission. N'oubliez pas un principe : déterminez d'abord comment votre carte de contrôle principale lui communiquera, puis trouvez un contrôleur correspondant.

##Comment câblerle servo-contrôleur d'asservissement

La zone de câblage est une zone à haut risque de renversement pour les novices. Démontons-le et voyons clairement. 1. Le cordon d’alimentation, c’est la chose la plus importante ! Le courant instantané de l'appareil à gouverner est très important, surtout lorsque plusieurs moteurs fonctionnent en même temps. Ne prenez pas l'alimentation directement du 5 V de la carte de commande principale pour éviter des problèmes, car elle redémarrera très probablement directement. La bonne méthode consiste à alimenter le contrôleur séparément, par exemple en utilisant une batterie 6 V-7,4 V, puis à partager la masse, c'est-à-dire que le GND du contrôleur doit être connecté au GND de la carte de commande principale, afin d'assurer la stabilité du signal.

2. Ligne de signal, c'est simple. La broche d'entrée de signal (TX/RX ou SCL/SDA) du contrôleur est connectée à la broche correspondante de la carte de commande principale, et la prise servo est directement connectée au port de sortie du contrôleur. Voici un petit conseil : éteignez tous les équipements avant le câblage, puis rallumez-les après le câblage. Développer cette habitude peut vous faire gagner plusieurs « vies » de contrôleur. Ne vous précipitez pas pour écrire du code après avoir connecté les fils. Après la mise sous tension, testez manuellement si chaque servo peut revenir à sa position normale. Cette étape peut éliminer 90 % des problèmes matériels.

## Comment rendre le mouvement du servo plus fluide

Rencontrez-vous souvent des « clics » ou des mouvements saccadés du servo ? C'est probablement dû au fait que la vitesse et l'accélération ne sont pas correctement réglées. De nombreux contrôleurs prennent en charge le mode « contrôle du temps », ce qui signifie que vous lui dites directement « passer de la position actuelle à 90 degrés et terminer le voyage en 2 secondes ». De cette façon, le servo calculera automatiquement la trajectoire intermédiaire et obtiendra un mouvement uniforme, qui semble très fluide. Par exemple, si vous hochez la tête et donnez directement une instruction rapide, l'effet est comme un poulet picorant du riz ; mais si vous effectuez une transition lente de 1,5 seconde, vous ressentirez instantanément la sensation avancée de « hocher la tête calmement ».

Il y a un autre petit détail, qui est le paramètre "maintien du couple après avoir atteint la position". Si votre structure mécanique elle-même est soumise à une charge de gravité, comme l'articulation de l'épaule d'un bras robotique, le servo doit produire un couple en continu pour maintenir la posture une fois le servo en place. À ce stade, vous pouvez régler le « couple de maintien » de chaque servo individuellement, ce qui peut non seulement empêcher l'affaissement dû à la gravité, mais également économiser de l'énergie en produisant toujours le couple complet. Une fois que vous aurez ajusté ces paramètres détaillés, votre travail ne sera plus qu'à un pas de « dynamique » à « intelligent ».

## Que faire si vous rencontrez des problèmes lors du débogage

Pas de panique si vous rencontrez des problèmes, nous effectuerons le dépannage selon le processus. Tout d'abord, vérifiez l'alimentation. Utilisez un multimètre pour mesurer la tension à l'entrée du contrôleur. De nombreuses vibrations étranges sont causées par la chute de tension de l'alimentation. Par exemple, si la batterie est déchargée et que la tension chute en dessous de 4 V lors du fonctionnement, le servo se déplacera définitivement de manière aléatoire. La deuxième chose est de regarder le voyant. Un contrôleur normal a un voyant d'alimentation après la mise sous tension, et le signal lumineux clignote lorsqu'une commande est reçue. Si les lumières ne sont pas allumées, vérifiez d'abord l'alimentation électrique et le câblage ; Si l'alimentation est normale mais qu'il n'y a pas de réponse, il est fort probable que le protocole de communication ne soit pas correct, par exemple le débit en bauds est mal réglé.

Que dois-je faire si les mouvements sont normaux mais que la position est incorrecte ? À ce stade, il est nécessaire de calibrer la position centrale et la plage angulaire du servo. La plupart des servos sont à 90 degrés avec une impulsion de 1,5 ms, mais il y aura de légers écarts selon les différentes marques. Vous pouvez utiliser le « mode manuel » fourni avec le contrôleur pour trouver d'abord sa véritable valeur « médiane » et l'enregistrer, puis définir les angles maximum et minimum. De nombreux contrôleurs avancés prennent en charge le stockage des paramètres d'étalonnage directement dans la puce, il n'est donc pas nécessaire de réajuster la carte de contrôle principale une fois pour toutes.

## Comment démarrer rapidement

C'est facile à comprendre sur le papier, mais je vais vous donner le moyen le plus rapide de commencer : dépensez d'abord des dizaines de dollars pour acheter un servocontrôleur à 16 canaux avec une interface USB. Ce type de carte peut être contrôlé directement avec un logiciel informatique, sans écrire de code. Vous branchez d'abord quelques servos, faites glisser les curseurs dans le logiciel et voyez de vos propres yeux comment le processus « envoi de commandes - exécution d'actions » est mis en œuvre. Il ne faut qu'une demi-heure pour comprendre la relation entre les concepts fondamentaux de « valeur d'angle », de « vitesse » et de « délai ».

Recherchez un document de protocole de communication pour le contrôleur et essayez d'envoyer quelques commandes à l'aide d'un environnement de programmation que vous connaissez. Par exemple, en utilisant la bibliothèque de ports série, écrivez une boucle pour faire osciller le servo d'avant en arrière. Lorsque vous verrez le code faire bouger avec succès les machines du monde physique, vous sentirez que tous les efforts en valent la peine. Une fois que vous maîtriserez ces opérations de base, que vous fabriquiez un robot, un distributeur automatique ou un appareil domestique intelligent, vous n'aurez plus l'impression que la commande de l'appareil à gouverner est une pierre d'achoppement.

Après avoir tant parlé, de la sélection du modèle au câblage, du réglage des paramètres au débogage, l'essentiel est de vous aider à rendre le « contrôle du servo » simple et fiable. Le produit que vous concevez actuellement comporte-t-il une articulation qui nécessite un « mouvement précis » ? Autant vous procurer un contrôleur maintenant et conquérir ce lien clé.