如何将伺服电机与Arduino接口

在这篇文章中，我们将学习伺服电机是什么，它是如何工作的，如何与微控制器接口，以及什么使这个电机从其他电机特殊。

作为一个电子爱好者，我们会遇到许多种电机，在这里我们要看一看特殊类型的电机称为伺服电机。

什么是伺服电机?

伺服电机或简单的伺服是一种特殊类型的电机，它是为精确控制位置，加速度和速度而设计的。不同于所有其他类型的电机，伺服只能180度双向旋转。它有机械齿轮和制动器，限制伺服的角度旋转。

典型的伺服电机:

伺服电机应用于机器人、闭路电视摄像机、遥控汽车、船舶、玩具飞机等领域。伺服是用来我们不需要继续旋转运动，但锁定在一个特定的位置或在可移动的角度限制内控制速度移动一些负载。

伺服不是简单的电机，像其他类型，但它是模块，它结合了一个普通的直流/交流电机，一组齿轮，控制电子和一个反馈系统。让我们详细看看每个提到的阶段。

用于伺服模块的直流/交流电机可以是无刷电机或有刷电机，在大多数的业余伺服中使用直流电机和交流电机用于工业应用。电机给伺服器提供旋转输入。电机在伺服系统内以几百转/分的转速旋转，输出转速约为其转速的50倍或更多。

下一阶段是齿轮总成，控制伺服系统的角旋转和速度。根据负载的大小，齿轮可以由塑料或金属制成。直流电机一般运行在高转速和低转矩;齿轮总成将把多余的RPM转换成扭矩。因此，一个小马达可以处理一个巨大的负载。

下一个阶段是控制电子，由mosfet和ic组成，控制电机的旋转。伺服电机中始终存在一个反馈系统来跟踪执行器的当前位置。

在伺服系统中，反馈元件通常是电位器，它直接连接到旋转驱动器。电位器起到分压器的作用，分压器被馈送到控制电子设备。这种反馈有助于控制电子设备，以确定给电机的功率。

处于固定位置的伺服电机在受到外力干扰时，会不情愿地离开当前位置。该反馈系统监测电流位置，并为电机提供电源以抵御外部干扰。

上述场景与伺服移动执行器时相同。控制系统将对外力进行补偿，并以确定的速度运动。

到目前为止，你已经对伺服电机及其工作机理有了一定的了解。让我们看看如何用单片机控制伺服电机。

伺服电机有3个端子，不像其他电机有2个端子，两个电源(5V标称)和一个控制信号。电线有颜色，便于识别端子。

伺服控制信号为50Hz频率的PWM。信号的脉冲宽度决定了执行器臂的位置。一个典型的业余伺服电机工作从1到2毫秒的脉冲宽度。

应用1 ms脉冲宽度控制信号将保持驱动器在0度位置。应用2 ms脉冲宽度控制信号将保持执行器在180度的位置。应用信号在1-2毫秒之间将保持致动器在0-180度角。下面的图片可以更好地理解这一点。

到目前为止，您应该已经理解了如何通过脉冲宽度调制(PWM)来控制伺服。

下面我们来学习如何将伺服电机与Arduino进行接口。

线路图:

布线很简单，而且不言自明。如果你使用笨重的伺服电机，你需要外部电源。如果你试图从arduino电源供电，你将会导致电脑USB端口过载。

如果你有伺服类似，这是在文章的开始说明，然后你可以从arduino 5V电源，也显示在作者的原型。

作者的原型:

Arduino需要伺服库来处理它，这让我们的任务很容易，它已经在Arduino IDE中。

计划:

//--------由R.Girish开发的程序--------//
# include < Servo.h >
伺服电机;
Int pos = 0;
int t = 10;
无效的设置()
｛
motor.attach (7);
｝
无效循环()
｛
答:
pos = pos + 1;
motor.write (pos);
延迟(t);
if(pos==180) {goto B;}
转到一个;
B:
pos = pos-1;
motor.write (pos);
延迟(t);
if(pos==0) {goto A;}
转到B;
｝
//--------由R.Girish开发的程序--------//

上述程序将向右扫0到180度，向左扫180到0度，循环重复。这是一个简单的伺服测试程序;您可能需要为定制的应用程序编写自己的代码。