در این آموزش قصد داریم مداری را با استفاده از سنسور FLEX، آردوینو Uno و موتور سروو توسعه دهیم. این پروژه یک سیستم کنترل سروو است که در آن موقعیت شفت سروو با خم شدن یا خم شدن یا انحراف سنسور FLEX تعیین می شود.
اجازه دهید ابتدا کمی در مورد موتورهای سروو صحبت کنیم . سروو موتورها در جاهایی استفاده می شوند که نیاز به حرکت یا موقعیت دقیق شفت وجود دارد. اینها برای برنامه های کاربردی با سرعت بالا پیشنهاد نمی شوند. اینها برای سرعت کم، گشتاور متوسط و کاربرد موقعیت دقیق پیشنهاد می شوند. این موتورها در ماشین های بازوی روباتیک، کنترل پرواز و سیستم های کنترل استفاده می شوند. سروو موتورها در سیستم های تعبیه شده مانند ماشین های فروش و غیره استفاده می شوند.
سروو موتورها در اشکال و اندازه های مختلف موجود هستند. یک سروو موتور عمدتاً دارای سیم خواهد بود، یکی برای ولتاژ مثبت، دیگری برای زمین و دیگری برای تنظیم موقعیت است. سیم قرمز به برق، سیم مشکی به زمین و سیم زرد به سیگنال متصل است.
سروو موتور ترکیبی از موتور DC، سیستم کنترل موقعیت، چرخ دنده است. موقعیت شفت موتور DC توسط الکترونیک کنترل در سروو بر اساس نسبت وظیفه سیگنال PWM پین SIGNAL تنظیم می شود.
به زبان ساده، الکترونیک کنترل موقعیت شفت را با کنترل موتور DC تنظیم می کند. این اطلاعات مربوط به موقعیت شفت از طریق پین SIGNAL ارسال می شود. داده های موقعیت به کنترل باید به صورت سیگنال PWM از طریق پین سیگنال سروو موتور ارسال شود.
فرکانس سیگنال PWM (مدول شده با عرض پالس) می تواند بر اساس نوع سروو موتور متفاوت باشد. نکته مهم در اینجا DUTY RATIO سیگنال PWM است. بر اساس این DUTY RATION، الکترونیک کنترل شفت را تنظیم می کند. برای اینکه شفت به ساعت 9o منتقل شود، نسبت روشن کردن باید 1/18 باشد. 1 میلیثانیه «زمان روشن» و 17 میلیثانیه «زمان خاموش» در سیگنال 18 میلیثانیه.
برای جابجایی شفت به ساعت 12 درجه، زمان ON سیگنال باید 1.5ms و زمان OFF باید 16.5ms باشد. این نسبت توسط سیستم کنترل در سروو رمزگشایی می شود و بر اساس آن موقعیت را تنظیم می کند.
این PWM در اینجا با استفاده از ARDUINO UNO تولید می شود. بنابراین در حال حاضر می دانیم که می توانیم شفت سروو موتور را با تغییر نسبت وظیفه سیگنال PWM تولید شده توسط Arduino Uno کنترل کنیم. UNO عملکرد ویژه ای دارد که ما را قادر می سازد موقعیت SERVO را بدون ایجاد مشکل در سیگنال PWM فراهم کنیم. با این حال، دانستن سهمیه وظیفه PWM - رابطه موقعیت سروو مهم است. در توضیح بیشتر در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
حالا بیایید در مورد FLEX SENSOR صحبت کنیم . برای اتصال سنسور FLEX به ARDUINO UNO، از ویژگی ADC 8 بیتی (تبدیل آنالوگ به دیجیتال) برای انجام کار استفاده می کنیم. سنسور FLEX یک مبدل است که با تغییر شکل، مقاومت خود را تغییر می دهد. یک سنسور FLEX 2.2 اینچ طول یا طول انگشت دارد. در شکل نشان داده شده است.
سنسور فلکس یک مبدل است که با خم شدن سطح خطی مقاومت خود را تغییر می دهد. از این رو، سنسور فلکس نامگذاری شده است. به زبان ساده، مقاومت ترمینال سنسور در هنگام خم شدن افزایش می یابد. این در شکل زیر نشان داده شده است.
این تغییر مقاومت هیچ فایده ای ندارد مگر اینکه بتوانیم آنها را بخوانیم. کنترل کننده در دست فقط می تواند شانس های ولتاژ را بخواند و چیزی کمتر از آن نیست، برای این کار از مدار تقسیم کننده ولتاژ استفاده می کنیم ، با آن می توانیم تغییر مقاومت را به عنوان تغییر ولتاژ استخراج کنیم.