Ilustración del método de control de la dirección de rotación del mecanismo de dirección, principios de rotación hacia adelante y hacia atrás y ajuste de la señal PWM

¿Alguna vez se ha encontrado con esta situación: sostener unaservoy tratando de girarlo en el sentido de las agujas del reloj, pero gira en la dirección opuesta? No se preocupe, este es en realidad un problema que encontrarán muchos principiantes. Controlar la dirección de rotación delservoDe hecho, es un poco complicado, pero siempre que comprenda los principios y métodos, podrá controlarlo fácilmente.

Cómo controlar la dirección de rotación del mecanismo de dirección

El control de la dirección de rotación del mecanismo de dirección es realmente muy simple. Se puede lograr cambiando el ancho del pulso de la señal de control. En términos generales, hay un circuito de referencia dentro del mecanismo de dirección, que genera una señal de referencia con un período de 20 milisegundos y un ancho de 1,5 milisegundos. Cuando el ancho del pulso de su señal de control es superior a 1,5 milisegundos, elservogirará en una dirección; cuando sea inferior a 1,5 milisegundos, girará en la dirección opuesta.

En el funcionamiento real, es necesario utilizar un microcontrolador o un servocontrolador para generar estas señales PWM. Por ejemplo, al programar, a través de la función write() de la biblioteca Servo, ingrese un valor de ángulo entre 0 y 180, y el servo se moverá automáticamente a la posición correspondiente. 90 grados corresponden a un pulso de 1,5 milisegundos, que es la posición media. Si es menor de 90 grados, girará en una dirección, y si es mayor de 90 grados, girará en la otra dirección.

¿Cuál es el principio de rotación hacia adelante y hacia atrás del mecanismo de dirección?

Para entender por qué el servo puede girar hacia adelante y hacia atrás, hay que observar su estructura interna. El mecanismo de dirección se compone principalmente de un motor de CC, un conjunto de engranajes reductores, un potenciómetro y un circuito de control. El circuito de control comparará continuamente la señal de entrada y la señal de posición retroalimentada por el potenciómetro. Cuando hay una diferencia entre los dos, hará que el motor gire hasta que las posiciones sean consistentes.

Durante este proceso, el circuito de control realiza una rotación hacia adelante y hacia atrás cambiando la polaridad del voltaje a través del motor. Si la señal de entrada requiere que el servo gire hasta un cierto ángulo y el ángulo actual es demasiado pequeño, el circuito hará que el motor gire hacia adelante; de lo contrario, girará en sentido inverso. Es como cuando estás conduciendo, si giras el volante hacia la izquierda, las ruedas girarán hacia la izquierda, y si giras el volante hacia la derecha, las ruedas girarán hacia la derecha. El circuito dentro del mecanismo de dirección es el "conductor" que le ayuda a girar el volante.

Cómo controlar la dirección del servo con código.

Usar código para controlar la dirección del servo es el método más común. Por ejemplo, solo necesita importar la biblioteca Servo.h, crear un objeto servo y luego usar () para vincular los pines en la función setup(). En la función loop(), use write() para escribir diferentes valores de ángulo para controlar la dirección de rotación.

Por ejemplo, escriba un código simple: .write(0); espere 1 segundo, luego escriba .write(180); y retrasar durante 1 segundo. De esta manera, el servo oscilará hacia adelante y hacia atrás entre las dos posiciones extremas, y se puede ver claramente que gira en el sentido de las agujas del reloj por un tiempo y en el sentido contrario a las agujas del reloj por un tiempo. Si desea que gire lentamente, puede usar un bucle for para cambiar gradualmente el valor del ángulo, tan suavemente como girar lentamente un volante.

¿Qué hacer si se invierte la dirección del mecanismo de dirección?

A veces te encontrarás con una situación en la que se invierte la dirección del servo. Por ejemplo, quieres que el servo gire hacia la izquierda, pero gira hacia la derecha. Generalmente hay dos razones para esto: una es un error de cableado y la otra es que el mapeo de ángulos en el programa está invertido. Si se trata de un problema de cableado, verifique si el cable de señal, el cable de alimentación y el cable de tierra están conectados correctamente, especialmente para servos analógicos. Una conexión incorrecta del cable de señal provocará un control anormal.

Las cuestiones de procedimiento se resuelven mejor. Si descubre que si le da 0 grados, rotará a 180 grados, solo necesita realizar una conversión de mapeo en el código. Por ejemplo, defina una función: int (int ángulo) { 180 - ángulo; } y luego llame a escribir ((ángulo objetivo)). O algunos servos admiten el modo inverso, que se puede configurar durante la inicialización.

¿Qué factores afectan la dirección de rotación del mecanismo de dirección?

Además de la señal de control, existen varios factores que afectan la dirección de rotación del servo. La estabilidad del voltaje de la fuente de alimentación es crítica. Cuando el voltaje es insuficiente, es posible que el servo no pueda girar o que vibre y gire aleatoriamente. Además, la frecuencia de la señal PWM también debe coincidir. Los servos estándar generalmente usan 50 Hz, que es un período de 20 milisegundos. Si la frecuencia no es correcta, el control de dirección fallará.

Las cargas mecánicas también afectan la dirección. Si deja que el servo impulse un objeto pesado, puede sobrepasarse o responder con lentitud debido a la inercia. En este momento, se requiere un control apropiado de aceleración y desaceleración, o se agrega un retraso al programa para permitir que el servo tenga tiempo suficiente para moverse a la posición objetivo; de lo contrario, el control de dirección se volverá inexacto.

¿A qué se debe prestar atención al controlar la dirección del mecanismo de dirección?

En la aplicación práctica, hay varias consideraciones a tener en cuenta. Lo primero es no sobrepasar el límite físico del servo. Forzar el servo a un ángulo más allá del rango dañará los engranajes internos. El segundo es evitar estancarse. Si el servo se gira a la posición extrema y se bloquea por fuerzas externas, el motor seguirá deteniéndose y quemará el circuito de accionamiento.

Al comprar un servo, también debes considerar el escenario de aplicación. Los servos digitales responden más rápido que los servos analógicos y tienen una mayor precisión de control, lo que los hace adecuados para proyectos que requieren cambios frecuentes de dirección. Recuerde agregar un condensador de filtro adecuado al circuito, especialmente para servos de alta potencia. La corriente instantánea al inicio es muy grande y una fuente de alimentación estable puede garantizar un control de dirección correcto.

¿Qué problemas extraños de dirección has encontrado al trabajar en proyectos con servos? ¿El programa está escrito incorrectamente o la máquina está atascada? Bienvenido a compartir su experiencia de vuelco de automóvil en el área de comentarios y darle me gusta para que más amigos vean este artículo. ¡Quizás tu problema sea el mismo con el que otros tienen problemas!