Ensine você passo a passo como selecionar e depurar o controlador de engrenagem de direção servo. Leia este artigo.

Qual é a coisa mais problemática na inovação de produtos? A ideia é obviamente muito boa, mas o resultado é que oservoo controle está travado, o movimento treme como um "Parkinson" ou, por mais ajuste que seja feito, o ângulo desejado não pode ser alcançado. Hoje falaremos sobre o "comandante dos bastidores" deoservocontrolador de direçãopara ajudá-lo a entender completamente essa pequena coisa, desde o início até o início.

## Por que usarservocontrolador de direção?

Muitos amigos que acabaram de começar a trabalhar em projetos gostam de usar diretamente o PWM da placa de desenvolvimento para acionar o servo. Este método é adequado para servos pequenos. Uma vez que o torque seja grande e o número seja grande, a placa de desenvolvimento será "estressada" instantaneamente. Não só a resposta será lenta, mas a placa queimará devido à corrente insuficiente.O servo servo controladoré como um "cérebro plug-in" profissional. É responsável por processar os sinais e a potência do servo. Ele cuida de cálculos de temporização complexos e problemas de fonte de alimentação, permitindo que seu chip de controle principal lide facilmente com lógicas mais complexas.

Por exemplo, se você quiser fazer um robô de seis pernas, ele terá 18 servos. Se você depende da placa de desenvolvimento para controlá-lo diretamente, o programa é tão complicado que dá vontade de chorar. Além disso, se houver muitos servos, a fonte de alimentação entrará em greve se a energia estiver ligeiramente instável. Com o controlador é fácil. Você só precisa dizer "gire o servo nº 3 em 90 graus" e ele fará o resto sozinho. Esse é o charme das ferramentas profissionais, que padronizam coisas complexas e permitem focar na criatividade.

##Como escolhercontrolador de direção servo

Existem todos os tipos de controladores no mercado, variando de dezenas a milhares de dólares. Como você escolhe sem cair na armadilha? ️ Primeiro observe a quantidade de canais, ou seja, quantos servos podem ser controlados ao mesmo tempo. Para braços robóticos, 4-6 podem ser suficientes, mas para robôs biônicos ou plataformas multieixos, recomenda-se escolher 16 ou até 32 canais. Não se apegue à ideia de “compre um pequeno primeiro e depois atualize se não tiver o suficiente”. Substituir o controlador no meio do projeto, fiação e depuração farão você duvidar de sua vida.

️ Em segundo lugar, observe a interface de comunicação, que está diretamente relacionada à forma como você a “gerencia”. Os mais comumente usados ​​são a porta serial (UART) e I2C. Para projetos simples, a porta serial é suficiente. Uma linha pode enviar instruções e você pode aprendê-las e usá-las imediatamente. Se a interface da placa de controle principal estiver apertada ou você precisar colocar o controlador mais longe, escolha um com barramento RS485 ou CAN, que possui forte capacidade anti-interferência e longa distância de transmissão. Lembre-se de um princípio: primeiro determine como sua placa de controle principal se comunicará com ela e, em seguida, encontre um controlador correspondente.

##Como conectaro servo servo controlador

A área de fiação é uma área de alto risco para os novatos derrubarem. Vamos desmontá-lo e ver claramente. 1. Cabo de alimentação, isso é o mais importante! A corrente instantânea da caixa de direção é muito grande, especialmente quando vários motores estão operando ao mesmo tempo. Não retire energia diretamente dos 5 V da placa de controle principal para evitar problemas, pois provavelmente ela será reiniciada diretamente. A forma correta é fornecer energia ao controlador separadamente, como usar uma bateria 6V-7,4V, e depois compartilhar o terra, ou seja, o GND do controlador deve ser conectado ao GND da placa de controle principal, de modo a garantir a estabilidade do sinal.

2. Linha de sinal, isso é simples. O pino de entrada de sinal (TX/RX ou SCL/SDA) do controlador é conectado ao pino correspondente da placa de controle principal e o plugue servo é conectado diretamente à porta de saída do controlador. Aqui vai uma pequena dica: desligue todos os equipamentos antes de fazer a fiação e ligue-os novamente após a fiação. Desenvolver esse hábito pode salvar várias “vidas” de controladores. Não se apresse em escrever o código depois de conectar os fios. Após ligar, teste manualmente se cada servo pode retornar à sua posição normal. Esta etapa pode eliminar 90% dos problemas de hardware.

## Como tornar o movimento do servo mais suave

Você costuma encontrar o servo “clicando” ou fazendo movimentos bruscos? Provavelmente, isso ocorre porque a velocidade e a aceleração não estão definidas corretamente. Muitos controladores suportam o modo “controle de tempo”, o que significa que você diz diretamente “vá da posição atual para 90 graus e complete a jornada em 2 segundos”. Desta forma, o servo calculará automaticamente a trajetória intermediária e alcançará um movimento uniforme, que parece muito suave. Por exemplo, se você fizer um aceno de cabeça e der uma instrução rápida diretamente, o efeito será como uma galinha bicando o arroz; mas se você fizer uma transição lenta de 1,5 segundos, terá instantaneamente a sensação avançada de "acenar com a cabeça calmamente".

Há outro pequeno detalhe, que é o parâmetro “manter o torque após atingir a posição”. Se a sua própria estrutura mecânica tiver uma carga de gravidade, como a articulação do ombro de um braço robótico, o servo precisará produzir torque continuamente para manter a postura depois que o servo estiver no lugar. Neste momento, você pode definir o "torque de retenção" de cada servo individualmente, o que pode não apenas evitar flacidez devido à gravidade, mas também economizar energia do que sempre produzir torque total. Depois de ajustar esses parâmetros detalhados, seu trabalho estará a apenas um passo de "dinâmico" para "inteligente".

## O que fazer se você encontrar problemas durante a depuração

Não entre em pânico se encontrar problemas, nós solucionaremos de acordo com o processo. Primeira coisa, verifique a fonte de alimentação. Use um multímetro para medir a tensão na entrada do controlador. Muitos tremores estranhos são causados ​​pela queda de tensão da fonte de alimentação. Por exemplo, se a bateria acabar e a tensão cair abaixo de 4 V durante a operação, o servo definitivamente se moverá aleatoriamente. A segunda coisa é olhar para a luz indicadora. Um controlador normal possui uma luz de energia após ser ligada e a luz de sinalização piscará quando um comando for recebido. Se as luzes não estiverem acesas, verifique primeiro a fonte de alimentação e a fiação; se a fonte de alimentação estiver normal, mas não houver resposta, é mais provável que o protocolo de comunicação não esteja correto, como a taxa de transmissão configurada incorretamente.

O que devo fazer se os movimentos forem normais, mas a posição estiver incorreta? Neste momento, é necessário calibrar a posição central e a faixa de ângulo do servo. A maioria dos servos tem 90 graus com pulso de 1,5 ms, mas haverá pequenos desvios entre as diferentes marcas. Você pode usar o "modo manual" que acompanha o controlador para primeiro encontrar seu verdadeiro valor "mediano" e registrá-lo, e então definir os ângulos máximo e mínimo. Muitos controladores avançados suportam o armazenamento de parâmetros de calibração diretamente no chip, portanto não há necessidade de reajustar a placa de controle principal de uma vez por todas.

## Como começar rapidamente

É fácil de entender no papel, mas vou lhe dar a maneira mais rápida de começar: primeiro gaste dezenas de dólares para comprar um servo controlador de 16 canais com interface USB. Este tipo de placa pode ser controlada diretamente com software de computador, sem escrever código. Primeiro você conecta alguns servos, arrasta os controles deslizantes no software e vê com seus próprios olhos como o processo de "envio de comandos - execução de ações" é implementado. Leva apenas meia hora para entender a relação entre os conceitos básicos de “valor do ângulo”, “velocidade” e “atraso”.

Encontre um documento de protocolo de comunicação para o controlador e tente enviar alguns comandos usando um ambiente de programação com o qual você esteja familiarizado. Por exemplo, usando a biblioteca de portas seriais, escreva um loop para fazer o servo balançar para frente e para trás. Ao ver o código fazendo com que as máquinas do mundo físico se movam com sucesso, você sentirá que todo o trabalho vale a pena. Depois de dominar essas operações básicas, seja fazendo um robô, um alimentador automático ou um dispositivo doméstico inteligente, você não sentirá mais que o controle do volante é um obstáculo.

Depois de falar tanto, desde a seleção do modelo até a fiação, do ajuste dos parâmetros à depuração, o objetivo principal é ajudá-lo a tornar o "controle do servo" simples e confiável. O produto que você está concebendo atualmente inclui uma articulação que requer “movimento preciso”? Você também pode pegar um controlador agora e conquistar esse link-chave.