Formula per il calcolo del ciclo di lavoro dello sterzo: controlla facilmente il segnale PWM in pochi semplici passaggi

Qual è il problema più fastidioso quando si giocaservoS? Esatto, non riesco proprio a capire come calcolare il ciclo di lavoro. Vedendo ilservonon muovermi o girarmi a caso mi fa sentire ansioso. Infatti, una volta compresa la formula di calcolo, la faccenda risulta molto più semplice.

Quali segnali sono necessari per il controllo della scatola dello sterzo?

La scatola dello sterzo è piuttosto speciale. Non gira quando viene data tensione come i normali motori. Ha bisogno di un segnale chiamato PWM che gli dica "in quale posizione girare". Questo segnale è come battere le palpebre. Il ritmo di apertura e chiusura determina il movimento delservo. Per dirla semplicemente, ciò che il servo guarda è la durata del livello alto in questo segnale, che tecnicamente è chiamata larghezza dell'impulso.

Il periodo del segnale dell'ampiezza dell'impulso è solitamente di 20 millisecondi, ovvero 50 lampeggi al secondo. In questo ciclo, la durata dell'occupazione del livello alto corrisponde a quanti gradi ruota il servo. Ad esempio, per i servi comuni, una larghezza di impulso di 0,5 millisecondi corrisponde a 0 gradi, 1,5 millisecondi corrisponde a 90 gradi e 2,5 millisecondi corrisponde a 180 gradi. Una volta compresa questa corrispondenza, avrai una base per calcolare il ciclo di lavoro.

Come calcolare accuratamente il ciclo di lavoro del servo?

La formula per calcolare il ciclo di lavoro è in realtà molto semplice: ciclo di lavoro = tempo di alto livello ÷ tempo di ciclo × 100%. Prendiamo l'esempio di adesso, se vuoi che il servo ruoti di 90 gradi, il tempo di alto livello è 1,5 millisecondi e il periodo è 20 millisecondi, quindi il ciclo di lavoro = 1,5 ÷ 20 × 100% = 7,5%. E' semplicissimo, basta fare i conti.

Ma tieni presente che i parametri di alcuni servi potrebbero essere diversi. Ad esempio, in alcuni servi, 0 gradi corrispondono a 0,3 millisecondi e 180 gradi corrispondono a 2,3 millisecondi. A questo punto, è necessario prima comprendere le specifiche del servo, trovare l'intervallo di larghezza dell'impulso corrispondente e quindi utilizzare la stessa formula per calcolare. La formula in sé non è difficile, la chiave è che i dati devono essere accurati.

I cicli di lavoro dei diversi servi sono gli stessi?

Questa è una buona domanda e la risposta è: non necessariamente la stessa cosa. La maggior parte dei servo più comuni sul mercato utilizza un periodo di 20 millisecondi e un intervallo di larghezza di impulso compreso tra 0,5 e 2,5 millisecondi. Ma ci sono molte eccezioni, soprattutto quelle con servi digitali o servi speciali, i cui parametri possono essere diversi. Ad esempio, alcuni microservi hanno un tempo di ciclo di soli 10 millisecondi.

️ Quindi, quando ricevi un nuovo servo, la prima cosa che dovresti fare è controllare la sua scheda tecnica. Scopri quale periodo del segnale richiede e qual è l'intervallo di larghezza dell'impulso. Non dare per scontati i valori standard, altrimenti il ​​servo non si muoverà o emetterà un tintinnio quando raggiunge la posizione estrema e con il tempo si brucerà facilmente. Servi diversi sono come persone diverse, con gusti diversi, quindi devi prendere la medicina giusta.

In che modo l'angolo dello sterzo corrisponde al ciclo di lavoro?

Esiste una relazione lineare tra angolo e ciclo di lavoro, il che significa che cambiano proporzionalmente. Ad esempio, un servo da 0 a 180 gradi corrisponde a 0,5 a 2,5 millisecondi e 90 gradi è esattamente nel mezzo, ovvero 1,5 millisecondi. Anche il ciclo di lavoro corrisponde linearmente. Se vuoi che il servo ruoti a 45 gradi, puoi prima calcolare l'ampiezza dell'impulso corrispondente a 45 gradi.

L'algoritmo specifico è: larghezza dell'impulso = larghezza minima dell'impulso + (angolo target ÷ angolo massimo) × (larghezza massima dell'impulso - larghezza minima dell'impulso). Ad esempio, 0,5 + (45 ÷ 180) × (2,5 - 0,5) = 0,5 + 0,25 × 2 = 1,0 millisecondi. Quindi utilizzare questa larghezza di impulso per calcolare il ciclo di lavoro: 1,0 ÷ 20 × 100% = 5%. In questo modo puoi controllare con precisione il servo per spostarlo in qualsiasi posizione desideri.

Quali sono gli errori più comuni nel calcolo del ciclo di lavoro del servo?

L'errore più comune è confondere unità e valori. Ad esempio, considera i millisecondi come microsecondi o viceversa. Alcuni principianti hanno visto 1500μs scritto nella scheda tecnica e hanno pensato che fosse 1,5 millisecondi. Il risultato è stato che il ciclo di lavoro era 1000 volte più grande. Ovviamente il servo non era normale. C'è anche un errore nel periodo, pensando che tutti i servi siano di 20 millisecondi.

Un altro errore comune è ignorare la zona morta del servo. Alcuni servi hanno una zona morta vicino alla posizione limite. Se si fornisce un'ampiezza dell'impulso corrispondente a 0 gradi, potrebbe non muoversi. Deve essere leggermente aumentato prima che si muova. Inoltre, la posizione centrale del servo potrebbe non essere esattamente di 1,5 millisecondi e si verificherà una leggera deviazione. È necessario prestare attenzione a questi dettagli durante il debug vero e proprio. I calcoli teorici da soli non sono sufficienti e la messa a punto deve essere combinata con test concreti.

Come verificare che il ciclo di lavoro del servo sia corretto o errato

Dopo aver calcolato il ciclo di lavoro, è bene verificarlo. Il metodo più semplice consiste nell'usare prima il programma per emettere il segnale PWM calcolato, quindi osservare se l'angolo di rotazione del servo è quello previsto. Ad esempio si calcola che 90 gradi corrispondano al 7,5% del duty cycle. Dopo l'output, controllare se il servo è girato in posizione centrale. Se lo è significa che il calcolo è corretto.

️ Per una verifica più accurata, puoi utilizzare un oscilloscopio per misurare il segnale PWM e vedere direttamente di quanti millisecondi è il tempo di alto livello. Molti oscilloscopi digitali attuali dispongono di funzioni di misurazione automatica e possono leggere direttamente l'ampiezza dell'impulso e il ciclo di lavoro. Se giochi spesso con i servi, sarà molto più conveniente avere un oscilloscopio economico. Verificare che non vi siano problemi prima di utilizzarlo ufficialmente nel prodotto. Solo così puoi garantire che il tuo progetto di innovazione sia stabile.

Ti è mai capitato di riscontrare un controllo dello sterzo impreciso? Come è stata risolta in quel momento? Benvenuto per condividere la tua esperienza nell'area commenti. Se lo trovi utile, non dimenticare di mettere mi piace e salvarlo in modo che più amici che giocano ai servi possano vedere questo articolo.