Arduino伺服电机

如我们基于Arduino的直流电机控制项目中所述，直流电动机是电子，机器人技术，玩具中最常用的电动机之一。它通常仅包含两条用于电气连接的电线。当这些电线正确连接并给出电源（如电池）时，电动机开始旋转。一种称为脉冲宽度调制（PWM）的技术使我们能够控制电动机的旋转速度。

伺服电机的故事与直流电动机的故事完全不同。伺服电动机是一种高精度控制线性或角位置的执行器。典型的伺服电动机由四件事（或零件）组成：直流电动机（或交流电动机），齿轮单元，位置和速度传感设备以及控制单元。

伺服电动机用于所需的高精度运动的应用，例如装配机器人，计算机数字控件等。

在这个项目中，我们将使用Arduino Uno板控制伺服电机的位置。

电路原理图

组件

• Arduino Uno董事会
• Tower Pro SG90伺服电机
• 10kΩ电位器
• 5V电源
• 面包板
• 连接电线

组件描述

Arduino Uno

该项目的主要处理模块是Arduino Uno董事会。它的功能模拟数字转换器（ADC）该项目中使用了脉冲宽度调制（PWM）。

伺服电机

如引言中所述，伺服电动机是一种用于精确控制的直流电动机。伺服电动机可作为交流伺服电动机和直流伺服电机，每种类型都有自己的应用领域。

一个简单的伺服电动机（如本项目中使用的电动机）由一个小型直流电动机组成，可提供位置反馈的电位器，用于增加扭矩的齿轮系统和控制系统。

通常，简单的伺服电动机由三根电线组成。这些通常被编码为红色，棕色和橙色（可能随不同型号而变化）。红线用于供应，将棕色线用于地面，橙色电线用于控制信号。

在这里，控制信号将确定伺服电机轴的位置。控制信号通常是PWM信号，但该PWM信号不用于控制电动机的速度，因为在DC电动机的情况下。但是，它用于确定伺服仪表的位置。

伺服电动机中的直流电动机按照接收器的控制信号供电。根据位置传感系统（例如电位计）的反馈，当伺服器达到所需位置时，电动机的功率将终止。

即使伺服电动机内部电动机的电源并不恒定，但由于伺服电机具有控制电源的专用系统，因此总体电源应该是恒定的。

该项目中使用的伺服电机是Tower Pro SG90。这是一种小但功能强大的伺服电动机，可产生1.8千克f.cm的扭矩。

电路设计

该项目的主要组成部分是Arduino Uno板和伺服电机。电路的设计非常简单。如前所述，伺服电动机具有三根电线：两条电线用于电气连接，另一条用于控制信号。

因此，将红线连接到 +5V电源，然后将棕色线连接到地面。由于控制信号为PWM（如果或伺服电动机，它是脉冲位置调制或ppm），则必须将控制线或橙色线连接到Arduino Uno板的任何PWM输出引脚。在这个项目中，我们将伺服仪表的控制线连接到Arduino的引脚11。

为了手动控制伺服电动机的位置，我们需要使用电位器。10kΩ锅的刮水器端子连接到Arduino Uno的模拟输入引脚A0。电位计的其他端子分别连接到 +5V供应和接地。

在职的

该项目的目的是在Arduino Uno董事会的帮助下展示伺服仪表的工作。该项目的工作在这里解释。

在这里，我们实现了操作伺服电机的两种不同模式。在第一种模式下，Arduino板（或微控制器）将以+180度和-180度（即时钟方向上的180度）连续扫式伺服电机，而在抗Clock Wise方向上为180度。

在第二种模式下，使用电位器手动控制伺服电动机的位置。即使在这种模式下，伺服电动机也可以在+180和-180旋转，但是可以使用电位计精确控制位置。

在第一种情况下，我们需要使用以下电路。

该程序已上传到Arduino，当系统电动机上电动机时，PWM控制信号将发送给伺服电机的控制线。结果，伺服电机在时钟方向上旋转180度，一次旋转一个度。一旦伺服电动机达到180度，它就会开始朝着反锁定方向旋转，以返回初始位置。此过程一直持续到系统关闭为止。

但是，为了获得更精确的控制，我们需要使用第二种模式，必须使用以下电路。

电位计连接到Arduino的模拟输入引脚。电位计的位置将确定PWM信号的占空比周期，该值将在0到1023的范围内（因为Arduino Uno具有10位ADC），被映射到0至180的角位置学位。结果，可以通过调整电位计的位置来精确控制伺服电动机的每个旋转程度。

申请

• 伺服电动机是精密控制系统中的主要组件之一。
• 基于Arduino的伺服电动机可以使用小型机器人应用，对安全摄像机的角度控制等。
• 它们也可以用于太阳能跟踪系统，以提高太阳能的效率。

代码＃1

代码＃2