¿Cómo controlar la rotación hacia adelante y hacia atrás del mecanismo de dirección? No conecte los cables incorrectos, simplemente dé las instrucciones de señal correctas.

¿Alguna vez se ha encontrado con un problema de este tipo: quiereservogirar en el sentido de las agujas del reloj, pero gira en el sentido contrario a las agujas del reloj; ¿O quieres que gire en un ángulo específico, pero está completamente fuera de control? Cuando muchas personas utilizan un mecanismo de dirección por primera vez, les duele la cabeza al girar hacia adelante y hacia atrás. De hecho, si comprende el principio de funcionamiento del mecanismo de dirección, este problema se resolverá fácilmente.

Cómo controlar la rotación hacia adelante y hacia atrás del mecanismo de dirección

La mayor diferencia entre un mecanismo de dirección y un motor de CC normal es que no cambia la dirección conectando los polos positivo y negativo. Puedes pensar en unservocomo un dial giratorio. Si le das un "comando de posición", automáticamente girará a esa posición. Si el ángulo del comando es mayor que el ángulo actual, girará hacia adelante; si es menor que el ángulo actual, girará en sentido inverso. ️Entonces, la clave para controlar la rotación hacia adelante y hacia atrás no es cambiar la línea eléctrica, sino enviarle un "comando de posición" a través de la línea de señal.

Este "comando de posición" es en realidad una señal de pulso continuo. cuando quieras elservopara girar 180 grados en el sentido de las agujas del reloj, dale un ancho de pulso específico; Si desea que vuelva a 0 grados en el sentido contrario a las agujas del reloj, dele otro ancho de pulso. Hay un circuito dentro del mecanismo de dirección que compara el ángulo actual con el ángulo objetivo en tiempo real y luego decide automáticamente en qué dirección girar. En pocas palabras, sólo necesita decirle "dónde ir" y él mismo descubrirá "cómo ir".

Principio de la señal PWM del mecanismo de dirección.

Es posible que hayas escuchado la palabra PWM, que suena muy profesional, pero en realidad es la abreviatura en inglés de "Pulse Ancho Modulación". Para el mecanismo de dirección, la señal PWM utiliza pulsos de diferentes anchos para representar diferentes ángulos. Los servos comunes utilizan una frecuencia de 50 Hz, lo que significa que envían 50 pulsos por segundo. ️El ancho de cada pulso varía entre 1 milisegundo y 2 milisegundos, 1,5 milisegundos corresponde a la posición media, 1 milisegundo es la más izquierda o arriba y 2 milisegundos es la más derecha o abajo.

Quizás te preguntes, ¿cómo controlar la velocidad de la dirección? Con un servo normal, la velocidad de dirección es fija y sólo puedes controlar la posición final. Pero algunos servos de rotación continua son diferentes. Se detienen en 1,5 milisegundos. Si están a menos de 1,5 milisegundos, girarán en una dirección. Si son superiores a 1,5 milisegundos girarán en el otro sentido. Cuanto más lejos esté el ancho del pulso de 1,5 milisegundos, más rápido girará. Entonces, controlar el avance, la marcha atrás y la velocidad es en realidad ajustar el ancho del pulso.

Cómo elegir el tablero de control del mecanismo de dirección

Si desea controlar rápidamente el servo, lo más fácil es comprar un tablero de control de servo. Hay dos tipos principales en el mercado: uno tiene una interfaz USB y se puede conectar directamente a una computadora para depurar el software; el otro tiene un microcontrolador y puede funcionar de forma independiente. Para la innovación de productos, si lo que desea hacer requiere el control simultáneo de múltiples servos, una placa con un microcontrolador es más conveniente y el programa se puede ejecutar sin conexión después de escribirlo.

Si su proyecto es relativamente simple, como controlar uno o dos servos, puede usar una placa de desarrollo de microcontrolador. ️Pueden generar señales PWM por sí mismos, sin necesidad de comprar un tablero de control adicional. Pero tenga en cuenta que si hay muchos servos o el par es grande, la fuente de alimentación debe suministrarse por separado. No utilice los 5V directamente en la placa de desarrollo, ya que quemará fácilmente la placa. A la hora de elegir un panel de control, lea más reseñas y casos de usuarios, y encuentre uno con documentación técnica completa. Esto ahorrará mucho tiempo en la depuración posterior.

Rango de ángulo del mecanismo de dirección

En el mercado existen principalmente varios rangos de ángulo del mecanismo de dirección: 90 grados, 180 grados, 270 grados y 360 grados. Los primeros tres son servos ordinarios, que solo pueden girar en un ángulo específico y no pueden girar continuamente. Los servos de 180 grados son los más comunes y son adecuados para escenas que requieren posicionamiento, como articulaciones de robots y cardanes de cámaras. Los servos de 90 grados se suelen utilizar en modelos pequeños, como el mecanismo de dirección de los coches con control remoto.

Preste especial atención al servo de 360 ​​​​grados, que en realidad se divide en dos tipos: uno es un verdadero servo de rotación continua, puede controlarlo para que gire continuamente, pero no puede controlar la posición angular; el otro es un servo programable de 360 ​​grados, que puede girar más de un círculo y permanecer en posición. ️Si su proyecto requiere rotación de ruedas, elija un servo de rotación continua; Si necesita un control de ángulo preciso, como un brazo robótico, 180 grados normales son suficientes. No compre el incorrecto, de lo contrario el proyecto podría quedar inutilizable.

Cómo escribir el código de control del mecanismo de dirección

Por ejemplo, en realidad es muy sencillo escribir un programa que haga que el servo gire hacia adelante y hacia atrás. Primer uso #Llame a la biblioteca de servos y luego use .(9) para conectar la línea de señal del servo al pin 9. Inicialice en la función setup(), use .write(0) en la función loop() para girar el servo a 0 grados, retrase(1000) para permanecer durante un segundo y luego use .write(180) para girarlo a 180 grados, de modo que pueda verlo girar hacia adelante y hacia atrás.

Si desea que se balancee hacia adelante y hacia atrás a una velocidad constante, puede aumentar gradualmente el valor del ángulo entre 0 y 180 grados. Por ejemplo, use un bucle for para aumentar 1 grado cada vez de 0 a 180, agregando un retraso de 15 milisegundos en el medio, para que el servo gire suavemente. Lo mismo ocurre con el revés. ️Recuerde, diferentes servos tienen diferentes sensibilidades para retrasar el tiempo. Si la dirección no es suave, puede ajustar el retraso adecuadamente e intentarlo de 10 a 30 milisegundos. La lógica del código es clara y todo lo que queda es probarlo unas cuantas veces más para encontrar los parámetros que mejor se adapten a su proyecto.

Preguntas frecuentes sobre la rotación hacia adelante y hacia atrás del mecanismo de dirección

Muchos principiantes encontrarán el problema de que el servo "zumba" pero no gira. Esto suele deberse a una fuente de alimentación insuficiente. La corriente cuando se inicia el servo es muy grande. Esta situación ocurrirá si se utiliza alimentación USB o el voltaje de la batería es insuficiente. La solución es suministrar energía al servo por separado. El voltaje generalmente está entre 4,8 V y 6 V. Al mismo tiempo, asegúrese de que la corriente de alimentación sea suficiente. Un servo pequeño pesa más de 1 A y un servo grande puede requerir entre 2 y 3 A.

También existe una situación en la que el mecanismo de dirección sigue temblando cuando gira a una determinada posición. Esto se llama "sacudida del timón". Puede ser una interferencia en la línea de señal o la carga del servo puede ser demasiado grande. Puedes comprobar si la línea es demasiado larga e intentar controlarla dentro de los 30 cm; o compruebe si lo que cuelga del brazo del servo es demasiado pesado y excede su rango de torsión. ️No te preocupes si encuentras un problema. Verifique primero la fuente de alimentación, luego la línea de señal y la carga. Estos tres factores cubren más del 80% de las averías.

¿Qué dolores de cabeza has encontrado al utilizar un servo para controlar la dirección? ¡Bienvenido a compartir su experiencia en el área de comentarios y podremos discutirla y resolverla juntos!