PWM 서보 제어 원리는 펄스 폭을 통해 서보를 정확하게 회전시키는 방법을 설명합니다.

당신은 이런 상황에 직면했을 것입니다: 당신은 행복하게 설치했습니다서보 기구로봇이나 스마트 제품에 대해 정확한 각도로 회전하기를 원했습니다. 그 결과 계속 흔들리거나 제자리로 회전하지 못하거나 심지어 전혀 반응하지도 않았습니다. 무엇이 문제인가요? 열에 아홉은 PWM(Pulse Width Modulation)의 제어 원리를 제대로 이해하지 못한 것입니다.서보 기구. 이 긴 영어 글자에 겁먹지 마세요. 당신이 그것들을 명확하게 이해한다면, 당신의서보 기구공격할 곳을 가리킬 수 있습니다.

PWM 신호란 정확히 무엇이며 왜 서보에 명령을 내릴 수 있나요?

직설적으로 말하면, PWM 신호는 구형파를 사용하여 정보를 전송하는 "비밀 신호"입니다. 전압 대신 손전등이 켜지고 꺼진다는 점을 제외하면 손전등을 사용하여 모스 부호를 보내는 것과 같다고 생각할 수 있습니다. 서보가 이 코드를 이해할 수 있는 이유는 뱃속에 있는 작은 회로 기판에 달려 있습니다. 이 회로 기판은 충성스러운 파수꾼과 같으며 항상 보내는 PWM 신호를 감시합니다.

이 신호에 숨겨진 핵심 정보는 전압이 얼마나 높은지, 주파수가 얼마나 빠른지가 아니라 "하이 레벨 지속 시간", 즉 펄스 폭입니다. 서보의 센트리는 이 폭을 측정한 다음 서보의 모터를 구동하여 이 시간 길이에 따라 출력 샤프트를 해당 각도로 회전시킵니다. 이것이 가장 기본적인 기본 논리입니다.

높은 수준의 지속 시간이 스티어링 기어 회전 각도를 어떻게 결정합니까?

대부분의 표준 서보에서 인식되는 "보편 언어"는 20밀리초 주기의 PWM 신호입니다. 이 사이클에서 하이 레벨의 지속 시간(즉, 펄스 폭)은 0.5밀리초에서 2.5밀리초로 변경되며, 이는 서보 출력 샤프트의 회전 범위가 0도에서 180도까지입니다.

구체적인 예를 들면 다음을 이해하게 될 것입니다.

️ 서보에 0.5밀리초 동안 지속되는 높은 수준의 신호를 주면 서보는 0도 위치로 이동한다는 것을 이해합니다.

️ 이 시간이 1.5밀리초가 되면 90도의 중간 위치로 변합니다.

️ 2.5밀리초 동안 지속되면 180도를 가리키는 것으로 인식됩니다.

그러므로 이 높은 수준의 시간을 정확하게 제어하기만 하면 되고, 서보가 원하는 각도로 회전하도록 명령할 수 있습니다. 전체 과정은 자를 사용하는 것과 같으며 시간은 그 척도입니다.

왜 내 서보는 회전할 때 항상 떨리나요?

이것은 확실히 초보자와 베테랑 모두에게 가장 큰 골칫거리입니다. 말할 때 말을 더듬는 것처럼 서보가 진동합니다. 핵심 이유는 전송된 신호가 "명확하지 않다"는 것입니다. 가장 일반적인 두 가지 상황이 있습니다. 첫째, PWM 신호를 생성하는 데 사용하는 제어 보드(예:)가 충분히 안정적이지 않거나 코드에 문제가 있어 하이 레벨이 길고 짧은 시간 동안 지속되는 경우입니다.

전원 공급이 부족합니다! 서보는 시동 및 회전 시 비교적 큰 전류가 필요합니다. 배터리 또는 전압 안정화 모듈이 이를 유지할 수 없으면 전압이 낮아져 제어 보드가 충돌하거나 신호가 왜곡됩니다. 배고픈 사람이 일을 하면 자연스럽게 손발이 떨리는 것과 같습니다. 따라서 서보가 흔들릴 때 서보가 고장난 것으로 즉시 의심하지 마십시오. 전원 공급 장치와 제어 코드를 확인하면 문제가 해결되는 경우가 많습니다.

마이크로컨트롤러를 사용하여 표준 조향 기어 제어 신호를 신속하게 생성하는 방법

예를 들어 요즘에는 주류 마이크로 컨트롤러를 사용하여 PWM 신호를 생성하는 것이 매우 간단해졌습니다. 각 상위 레벨의 미묘한 시간을 수동으로 계산할 필요가 전혀 없으며 미리 만들어진 몇 가지 기능만 호출하면 됩니다.

여기서 Servo.h와 같은 라이브러리는 훌륭한 도우미입니다. 필요한 것은 다음과 같습니다.

1. #서보 기능을 사용하고 싶다고 프로그램에 알리십시오.

2. .(9) 서보의 신호선을 9번 핀에 연결합니다.

3. .write(90) 보세요, 정말 간단해요! 이 명령을 사용하면 서보가 직접 90도로 회전합니다.

라이브러리 파일은 모든 복잡한 타이머 구성 및 펄스 생성 작업을 뒤에서 수행합니다. 학위만 적으면 나머지는 다 알아서 되니 진입장벽이 많이 낮아집니다.

180도 서보 제어와 360도 연속 회전 서보 제어의 차이점은 무엇입니까?

이는 특히 혼동하기 쉽습니다. 많은 사람들이 잘못된 서보를 구입한 후 프로그램을 잘못 조정합니다. 우리가 일반적으로 180도 서보라고 부르는 것은 "앵글 서보"입니다. 내부에는 피드백 전위차계가 있어 회전 방향을 알 수 있습니다. 펄스를 주면 고정된 위치로 이동합니다.

360도 연속 회전하는 서보는 180도 서보와 똑같아 보이지만 내부 구조가 변경되었습니다. 더 이상 어떤 각도로 돌리든 상관하지 않지만 펄스 폭을 "속도와 방향"으로 해석합니다. 또한 1.5밀리초 펄스입니다. 180도 서보의 경우 중간에 멈추고, 360도 서보의 경우 완전히 멈춥니다. 1.5밀리초 미만이면 최대 속도로 반전됩니다. 1.5밀리초보다 크면 최대 속도로 앞으로 회전합니다. 간단히 말하면, 하나는 "어디로 가야 하는가"라는 지시이고, 다른 하나는 "어떻게 움직여야 하는가"라는 지시이다.

서보를 선택할 때 각도 외에 어떤 주요 매개변수를 확인해야 합니까?

제어 원리를 이해하고 올바른 스티어링 기어를 선택해야만 프로젝트가 성공할 수 있습니다. 180도 또는 360도가 필요한지 결정하는 것 외에도 살펴봐야 할 두 가지 주요 매개변수인 토크와 속도가 있습니다. 토크는 서보가 얼마나 강력한지를 결정하는데, 단위는 보통 kg·cm로, 출력축 중심에서 1cm 거리에서 서보가 얼마나 많은 물체를 끌어당길 수 있는지를 의미한다.

로봇 팔이 무거운 물체를 들어올려야 하는 경우 토크가 작으면 확실히 작동하지 않습니다. 속도는 서보가 회전하는 속도를 결정하며 단위는 초/60도입니다. 이 두 매개변수는 종종 모순됩니다. 더 강한 서보는 일반적으로 더 느리게 회전합니다. 프로젝트의 실제 요구 사항에 따라 강도와 속도 사이의 균형을 찾아야 합니다. 예를 들어 카메라 짐벌을 만들 때는 힘보다는 부드러운 속도가 더 중요합니다.

이렇게 많은 이야기를 나누다 보면, 스티어링 기어를 사용할 때 겪게 되는 가장 이상하거나 어려운 문제가 무엇인지 궁금합니다. 댓글란에 공유하고 오늘 이야기한 원리를 활용해 문제를 해결할 수 있는지 살펴보겠습니다! 이 기사가 도움이 되었다면 좋아요를 누르고 하드웨어를 가지고 놀고 있는 친구들과 공유하는 것도 잊지 마세요.