Los servomotores son dispositivos mecánicos autónomos que se utilizan para controlar las máquinas con gran precisión. Estos se encuentran en muchas aplicaciones, desde juguetes hasta automatización industrial. Hay varios tipos de motor, pero los servomotores están especialmente diseñados para una posición angular específica para controlar las máquinas. Por lo general, el servomotor se utiliza para controlar el movimiento angular entre 0 ° y 180 ° y 0 ° a 90 °. los principio de funcionamiento del servomotor basado en el PWM ( modulación de ancho de pulso ) pulsos.
Servo Motor
Interfaz de servomotor con microcontrolador 8051
Un servomotor es uno de los motores más utilizados para un movimiento angular preciso. La ventaja de utilizar un servomotor es que la posición angular del motor se puede controlar sin ningún mecanismo de retroalimentación. Los servomotores se utilizan normalmente en aplicaciones comerciales e industriales . También se utilizan ampliamente en sistemas de propulsión como robots, aviones, etc.
Interfaz de servomotor con microcontrolador 8051
El principio de funcionamiento y la operación del servomotor de Hobby es muy simple, constaba de tres cables donde dos de ellos (negro y rojo) se usaban para proporcionar energía y el tercer cable se usaba para proporcionar señal de control. Las ondas moduladas por ancho de pulso (PWM) se utilizan como señales de control y la posición angular está definida por el ancho del pulso en la entrada de control. En este artículo, usamos un servomotor que tiene un ángulo de rotación de 0 a 180 ° y la posición angular se puede controlar variando los ciclos de trabajo entre 1 ms y 2 ms.
Aquí el servomotor interactúa con Microcontrolador 8051 , el cable negro conectado al pin de tierra y el motor obtienen la energía del cable rojo. El control del servomotor conectado al puerto 0 del microcontrolador 8051. El oscilador de cristal de 11.0592MHz se utiliza para proporcionar el reloj pulsado al microcontrolador y los condensadores cerámicos de 22pf que se utilizan para estabilizar el funcionamiento del cristal. El condensador de 10KΩ y 10uf se utiliza para proporcionar la energía al reiniciar el microcontrolador.
Control de un servomotor con rotaciones en ángulo
El principio de funcionamiento del servomotor depende principalmente de los ciclos de trabajo. Utiliza ondas moduladas por ancho de pulso (PWM) como señales de control. El ángulo de rotación está determinado por el ancho de pulso del pin de control. Aquí el servomotor utilizado para un ángulo de rotación de 0 a 180 grados. Podemos controlar la posición angular precisa variando el pulso entre 1 ms y 2 ms.
Control de un servomotor con rotaciones en ángulo
Programación de servomotores con rotaciones angulares
#incluir
Sbit servomotor_pin = P0 ^ 5
Retraso nulo (int sin firmar)
Void servo_delay (unsigned int)
Vacío principal()
{
Servomotor_pin = 0x00
Hacer
{
// gira a 0 °
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (50)
Servomotor_pin = 0x00
Retraso (1000)
// girar a 90 grados
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (82)
Servomotor_pin = 0x00
Retraso (1000)
// girar a 180 grados
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay (110)
Servomotor_pin = 0x00
Retraso (1000)
Mientras (1)
}
}
Retraso nulo (unsigned int a)
{
Sin firmar int p
Para (p = 0p
}
Void servo_delay (unsigned int a)
{
Sin firmar int p
Para (p = 0p
}
Principio de funcionamiento del servomotor
El principio de funcionamiento del servomotor depende principalmente de la 'regla de la mano izquierda de Fleming'. Básicamente, los servomotores están adaptados con Motores DC , un sensor de posición, una reducción de engranajes y un circuito electrónico. Los motores de CC se alimentan con una batería y funcionan a alta velocidad y bajo par. Ensamblamos el eje y el engranaje conectados a los motores de CC, luego podemos aumentar y disminuir la velocidad del motor gradualmente.
El sensor de posición detecta la ubicación del eje desde su posición fija y envía la información al circuito de control. El circuito de control decodifica las señales en consecuencia del sensor de posición y compara la ubicación real de los motores con la posición preferida y, en consecuencia, controla la dirección de rotación del motor de CC para obtener la posición necesaria. Generalmente, el servomotor requiere una alimentación de 4,8 V a 6 V CC.
El control del servomotor mediante comandos de puerto serie
La intención principal de este proyecto es controlar el servomotor mediante una computadora personal. Necesita una sola línea de control desde el microcontrolador y la línea de entrada serial, desde el puerto serial de la computadora personal para enviar comandos al circuito. La fuente de tiempo la proporciona el oscilador de cristal. Circuito de servomotor diseñado interconectado con la computadora con la ayuda del cable serial y el cambiador de nivel, luego abra el software 'Hyper Terminal' en la PC para seleccionar el comportamiento de la computadora.
Control de servomotor mediante comandos de puerto serie
Una vez que los comandos se envían desde la computadora personal (PC) al microcontrolador a través del hiper terminal con un cambiador de nivel, el microcontrolador obtiene estos datos y los compara con los datos predefinidos y genera las señales correspondientes para activar el controlador del motor para conducirlo en el velocidad deseada. Muchos proyectos de microcontroladores desarrollado sobre la base de servomotores como robots de equilibrio, helicópteros de pista, etc. Podemos usar el servomotor con fines de seguridad mediante la interfaz con la cámara inalámbrica, ya que podemos controlar la digresión de la cámara 360.
Robot de equilibrio automático
El robot autoequilibrante es capaz de equilibrarse con la ayuda de los servomotores. Este robot se ha ensamblado utilizando componentes estructurales, mecánicos y electrónicos que producen una plataforma visiblemente desequilibrada que está muy dispuesta a volcarse en una alineación. Las ruedas del robot son capaces de girar de forma independiente de dos formas, impulsadas por un servomotor. La información sobre el ángulo del dispositivo con respecto al suelo se obtendrá de sensores de inclinación en el dispositivo.
Robot de equilibrio automático
El sensor de inclinación puede ser un acelerómetro, sensor giroscópico o Sensor de infrarrojos (para medir la distancia al suelo). Los sensores envían información a la unidad de control, que procesará la retroalimentación utilizando un algoritmo básico proporcional, integral, derivado (PID) para generar señales de control de posición de compensación a los servomotores para equilibrar el dispositivo.
Aplicaciones de servomotor
- Se utiliza en máquinas de prensa para cortar las piezas a medida.
- Se utiliza en la estación de llenado de azúcar.
- Se utiliza en aplicaciones de etiquetado.
- Se utiliza un sistema de embalaje con función de sincronización aleatoria.
- Se usa Usado en aviones
Ventajas del servomotor
- Si un motor tiene una carga pesada, el conductor aumentará la corriente a la bobina del motor a medida que se esfuerza por hacer girar el motor. Básicamente, no existe una condición de desfase.
- El funcionamiento a alta velocidad es posible mediante los servomotores.
Se trata del principio de funcionamiento del servomotor y interfaz con el microcontrolador 8051 Además, para cualquier ayuda técnica relacionada con este artículo o proyectos de electrónica que están diseñados utilizando dispositivos de interfaz como RTC, OLED, memoria flash, LCD personalizado, pantallas táctiles, etc. Puede contactarnos dando sus comentarios en la sección de comentarios a continuación.
