Servo motoare sunt practic servomotoare rotative, care permit un control precis al poziției unghiulare, accelerația și viteza în diverse aplicații de sistem embedded. Având în mod obișnuit o limită de rotație de la 90 o la 180 o, servomotorele sunt motoare de curent continuu echipate cu mecanism servo pentru a detecta și controla poziția unghiulară. Sunt utilizate acolo unde este nevoie de o mișcare sau poziție precisă a arborelui. Acestea nu sunt propuse pentru aplicații de viteză mare, ci propuse pentru aplicații de turație mică, cuplu mediu și poziție precisă. Aceste motoare sunt utilizate în principal în mașini cu brațe robotizate, comenzi de zbor și sisteme de control. Un servo motor este prezentat în imaginea de mai jos.
Servomotorele sunt disponibile la diferite forme și dimensiuni. Așa cum se arată în figură, un servomotor are trei fire - firul roșu este conectat la alimentare, firul negru este conectat la masă și firul GALBEN este conectat la semnal.
Un servomotor este o combinație de motor DC, sistem de control al poziției și angrenaje. Poziția arborelui motorului de curent continuu este ajustată de electronica de comandă din servo, pe baza raportului de funcționare al semnalului PWM al pinului SIGNAL. Pur și simplu, electronica de control reglează poziția arborelui controlând motorul de curent continuu. Aceste date privind poziția arborelui sunt trimise prin știftul SIGNAL. Datele de poziție către comandă trebuie trimise sub formă de semnal PWM prin pinul de semnal al servomotorului.
Frecvența semnalului PWM (Pulse Width Modulated) poate varia în funcție de tipul de servomotor. Important este aici RATIUNEA DE DEBIT a semnalului PWM. Pe baza acestui RAPORT DE DEZVOLTARE, electronica de control reglează arborele.
Așa cum se arată în figura de mai jos, pentru ca arborele să fie deplasat la ceasul de 9o, RATIUNEA DE PORNIRE trebuie să fie 1 / 18.ie. 1 ms de timp de pornire și 17 ms de timp de oprire într-un semnal de 18 ms.
Pentru ca arborele să fie deplasat la ceasul de 12o, timpul de pornire al semnalului trebuie să fie de 1,5 ms, iar timpul de OPRIRE să fie de 16,5 ms. Acest raport este decodat de sistemul de control în servo și ajustează poziția pe baza acestuia.
Componentele circuitului
- Alimentare de la + 9v la + 12v
- Servomotor (care trebuia testat)
- 555 IC temporizator
- Rezistoare 33KΩ, 10KΩ (2peices), 68KΩ și 220Ω
- 2N2222 tranzistor
- Condensator 100nF
- Două butoane
Diagrama circuitului de testare servo și explicația de lucru
Un circuit de testare servo este prezentat în diagrama schematică de mai sus. Acum, așa cum am discutat mai devreme, pentru ca arborele servo să se miște la stânga. Trebuie să oferim un raport de pornire 1/18, iar pentru ca arborele să se rotească până la stânga trebuie să oferim PWM cu un raport de funcționare de 2/18. Acum, pentru un vibrator 555 astabil prezentat în figura de mai jos, timpii de pornire și oprire a undei pătrate de ieșire sunt date ca,
Timpul logic de nivel înalt este dat ca, TH = 0.693 * (RA + RB) * C
Timpul logic de nivel scăzut este dat ca, TL = 0,693 * RB * C
Dacă observați schema de circuit din figura de mai sus, va fi clar că, vom schimba pentru a schimba RB pentru a obține un TL și TH diferiți. Deci, atunci când butonul 1 este apăsat, vom obține un raport de funcționare mai mic de 1/18, astfel, când l-am alimentat la servo, acesta se deplasează până la stânga. Acest lucru este prezentat în figura de mai jos.
Când butonul doi este apăsat, raportul de funcționare va fi 2/18 și astfel arborele servo încearcă să se deplaseze până la dreapta. Acesta este modul în care testăm un servomotor.