สวัสดีเพื่อน ๆ ที่ชื่นชอบเทคโนโลยี! ในฐานะซัพพลายเออร์ของเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำ ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีเชื่อมต่ออุปกรณ์ล้ำสมัยเหล่านี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ คุณมาถูกที่แล้ว ในบล็อกโพสต์นี้ ฉันจะอธิบายขั้นตอนต่างๆ ให้คุณทราบ ตั้งแต่การทำความเข้าใจพื้นฐานไปจนถึงการทำให้เซอร์โวมอเตอร์ของคุณเริ่มทำงานด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์
เซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำคืออะไร?
ก่อนอื่น เรามาพูดถึงเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำว่าคืออะไร พูดง่ายๆ ก็คือมอเตอร์ที่ใช้พลังงานน้อยกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์มาตรฐานของคุณ ทำให้เหมาะสำหรับโครงการที่คำนึงถึงการใช้พลังงาน เช่น หุ่นยนต์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์พกพาขนาดเล็ก เรามีเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำหลายประเภท เช่นมอเตอร์กระแสตรง 20 วัตต์, ที่มอเตอร์กระแสตรง 5 วัตต์และเรากำลังดำเนินการเกี่ยวกับมอเตอร์กระแสตรง 3 วัตต์(ผลิตภัณฑ์อยู่ระหว่างการพัฒนา).
มอเตอร์เหล่านี้ถูกควบคุมโดยการส่งชุดพัลส์ไปให้พวกเขา ความกว้างของพัลส์เหล่านี้จะกำหนดตำแหน่งของเพลาเอาท์พุตของเซอร์โว เป็นเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยมที่ช่วยให้คุณควบคุมความเคลื่อนไหวของโครงการได้มาก
ทำไมต้องเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์?
คุณอาจสงสัยว่าทำไมคุณถึงต้องการเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์พลังงานต่ำกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ก็เหมือนกับสมองของโปรเจ็กต์ของคุณ สามารถสร้างพัลส์ที่จำเป็นเพื่อควบคุมเซอร์โวมอเตอร์และโต้ตอบกับส่วนประกอบอื่นๆ ในวงจรของคุณได้ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างระบบที่ซับซ้อนและชาญฉลาดได้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้างแขนหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ตามอินพุตเซ็นเซอร์ ซึ่งทั้งหมดควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์
ทำความเข้าใจพื้นฐาน: การปรับความกว้างพัลส์ (PWM)
การปรับความกว้างพัลส์หรือ PWM เป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ เป็นเทคนิคที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่งชุดพัลส์ และด้วยการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์เหล่านี้ เราก็สามารถควบคุมตำแหน่งของเพลาของเซอร์โวมอเตอร์ได้
เซอร์โวมอเตอร์ส่วนใหญ่คาดว่าจะมีพัลส์ทุกๆ 20 มิลลิวินาที ความกว้างพัลส์สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ประมาณ 1 มิลลิวินาทีถึง 2 มิลลิวินาที โดยปกติ 1 มิลลิวินาทีจะสอดคล้องกับมุมต่ำสุด (0 องศา) และ 2 มิลลิวินาทีถึงมุมสูงสุด (180 องศา) ในช่วงกลางของพัลส์ 1.5 มิลลิวินาที โดยทั่วไปเซอร์โวจะอยู่ตรงกลางที่ 90 องศา
การเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสม
มีไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่มากมาย แต่สำหรับการเชื่อมต่อกับเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำ บางตัวก็เหมาะกว่าตัวอื่นๆ ตัวเลือกยอดนิยม ได้แก่ บอร์ด Arduino ใช้งานง่าย มีชุมชนผู้ใช้จำนวนมาก และมาพร้อมกับความสามารถของ PWM ในตัว
หากคุณชอบตัวเลือกที่เล็กกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า คุณอาจพิจารณา Raspberry Pi Pico เป็นบอร์ดขนาดเล็กที่มีคุณสมบัติอันทรงพลัง และเหมาะสำหรับโครงการที่ใช้พลังงานต่ำ
การเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์
มาดูสาระสำคัญของการเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์กันดีกว่า ขั้นแรก คุณจะต้องมีบางสิ่ง:
- เซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำ (อย่างใดอย่างหนึ่งของเรามอเตอร์กระแสตรง 20 วัตต์,มอเตอร์กระแสตรง 5 วัตต์หรือคอยติดตามเรามอเตอร์กระแสตรง 3 วัตต์(ผลิตภัณฑ์อยู่ระหว่างการพัฒนา))
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ (เช่น Arduino Uno)
- สายจัมเปอร์
- แหล่งจ่ายไฟ (เซอร์โวมอเตอร์อาจต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีความต้องการแรงบิดสูง)
ขั้นตอนที่ 1: การเดินสายไฟ
เซอร์โวมอเตอร์มักจะมีสายไฟสามเส้น: กำลังไฟ (โดยปกติจะเป็นสีแดง) กราวด์ (โดยปกติจะเป็นสีดำหรือสีน้ำตาล) และสัญญาณ (โดยปกติจะเป็นสีส้มหรือสีเหลือง)
- เชื่อมต่อสายไฟของเซอร์โวมอเตอร์เข้ากับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟของคุณ หากคุณใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับเซอร์โว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อกราวด์ของแหล่งจ่ายไฟและไมโครคอนโทรลเลอร์เข้าด้วยกัน
- เชื่อมต่อสายกราวด์ของเซอร์โวเข้ากับขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟและพินกราวด์ของไมโครคอนโทรลเลอร์
- เชื่อมต่อสายสัญญาณของเซอร์โวเข้ากับพิน PWM บนไมโครคอนโทรลเลอร์ บน Arduino Uno พิน 3, 5, 6, 9, 10 และ 11 เป็นพิน PWM
ขั้นตอนที่ 2: การเขียนโค้ด
ตอนนี้เรามาเขียนโค้ดเพื่อควบคุมเซอร์โวมอเตอร์กันดีกว่า หากคุณใช้ Arduino ไลบรารีของเซอร์โวจะทำให้สิ่งนี้เป็นเรื่องง่ายมาก
#include <Servo.h> เซอร์โว myServo; // สร้างวัตถุเซอร์โวเพื่อควบคุมเซอร์โว int servoPin = 9; // พินที่ต่อสายควบคุมเซอร์โวเข้ากับการตั้งค่าเป็นโมฆะ () { myServo.attach (servoPin); // แนบเซอร์โวบน servoPin กับวัตถุเซอร์โว } void loop() { myServo.write(0); // บอกเซอร์โวให้ไปที่ความล่าช้า 0 องศา (1,000); // รอ myServo.write ครั้งที่สอง (90); // บอกเซอร์โวให้ไปที่การหน่วงเวลา 90 องศา (1,000); // รอ myServo.write ครั้งที่สอง (180); // บอกเซอร์โวให้ไปที่การหน่วงเวลา 180 องศา (1,000); // รอสักครู่ }รหัสนี้จะเริ่มต้นวัตถุเซอร์โว ติดเข้ากับพินเฉพาะ จากนั้นทำให้เซอร์โวมอเตอร์เคลื่อนที่ระหว่าง 0, 90 และ 180 องศาทุกวินาที
การแก้ไขปัญหา
หากเซอร์โวมอเตอร์ของคุณไม่ทำงานตามที่คาดไว้ อาจเกิดปัญหาบางประการ
- ปัญหาด้านพลังงาน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซอร์โวมอเตอร์ได้รับพลังงานเพียงพอ หากแหล่งจ่ายไฟอ่อนเกินไป มอเตอร์อาจไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ผิดปกติ
- ปัญหาการเดินสายไฟ: สองครั้ง - ตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดของคุณ สายไฟหลวมหรือการเชื่อมต่อไม่ถูกต้องอาจทำให้เซอร์โวทำงานไม่ถูกต้องได้
- ปัญหารหัส: ตรวจสอบโค้ดของคุณเพื่อหาข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์หรือข้อผิดพลาดเชิงตรรกะ บางครั้งการพิมพ์ผิดอาจทำให้เซอร์โวของคุณทำงานผิดปกติได้
แอปพลิเคชันขั้นสูง
เมื่อคุณมีพื้นฐานแล้ว ก็จะมีแอปพลิเคชันขั้นสูงมากมายให้คุณสำรวจ คุณสามารถรวมเซ็นเซอร์เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ - ระบบเซอร์โวได้ ตัวอย่างเช่น การใช้เซ็นเซอร์วัดระยะ คุณสามารถทำให้เซอร์โวเคลื่อนที่โดยพิจารณาจากระยะห่างของวัตถุ คุณยังสามารถใช้เซอร์โวมอเตอร์หลายตัวเพื่อสร้างโครงสร้างหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น หุ่นยนต์เดินหกขา
บทสรุป
การเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำกับไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นโครงการที่สนุกและคุ้มค่า มันเปิดโลกแห่งความเป็นไปได้สำหรับการสร้างสรรค์อุปกรณ์เจ๋งๆ และมีประโยชน์ทุกประเภท ไม่ว่าคุณจะเป็นงานอดิเรกหรือมืออาชีพ กลุ่มเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำของเรา รวมถึงมอเตอร์กระแสตรง 20 วัตต์,มอเตอร์กระแสตรง 5 วัตต์และที่กำลังจะมาถึงมอเตอร์กระแสตรง 3 วัตต์(ผลิตภัณฑ์อยู่ระหว่างการพัฒนา)สามารถช่วยให้คุณทำให้ความคิดของคุณเป็นจริงได้
หากคุณสนใจที่จะซื้อเซอร์โวมอเตอร์กำลังต่ำของเรา หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับการเชื่อมต่อกับโปรเจ็กต์ไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ อย่าลังเลที่จะติดต่อเราเพื่อหารือเรื่องการจัดซื้อ เราพร้อมให้การสนับสนุนคุณในทุกย่างก้าว
อ้างอิง
- ”เอกสารห้องสมุด Arduino Servo”
- “พื้นฐานไมโครคอนโทรลเลอร์: คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้น”
- “การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์และการปรับความกว้างพัลส์”