Подключение сервопривода к Arduino Uno: Схема и пример кода

05.12.2023Вольтик.руПодключение модулей Arduino, Программирование в Arduino IDE1

Сервоприводы представляют собой устройства, способные точно управлять положением объекта. Подключение их к Arduino Uno открывает множество возможностей для создания устройств, которые могут автоматически управлять механическими частями. Давайте разберем, как это сделать.

Сервопривод – это устройство, позволяющее управлять положением объекта с высокой точностью. Он состоит из нескольких основных компонентов:

Мотор: Сервопривод использует специальный тип мотора, который может точно устанавливать свое положение.
Электроника управления: Внутренние электронные компоненты обеспечивают стабильное питание и управление двигателем.
Механизм обратной связи: Он включает в себя энкодер или потенциометр, который обратно сообщает устройству его фактическое положение.

Когда вы задаете угол поворота для сервопривода, он использует информацию обратной связи для точной установки своего положения. Он получает сигнал управления, обычно в виде импульсов ШИМ (широтно-импульсной модуляции), и перемещается на соответствующий угол.

Arduino Uno – это одна из наиболее популярных и простых в использовании плат для создания электронных проектов. Она базируется на микроконтроллере ATMega328P и предоставляет простой способ начать работу с миром микроконтроллеров и программирования. Uno имеет достаточное количество цифровых и аналоговых входов/выходов для подключения сенсоров, моторов, светодиодов и других компонентов. Благодаря доступности обширной документации и библиотек, Arduino Uno идеально подходит для начинающих и опытных разработчиков, открывая множество возможностей для реализации творческих и инженерных идей.

Схема подключения

Для подключения сервопривода и потенциометра к Arduino Uno используются следующие пины: сервопривод подключается к цифровому пину 5 (или любому другому пину, который поддерживает ШИМ) для управления сигналом ШИМ, а потенциометр подключается к аналоговому входу, например A1.

Подключение сервопривода:

Проведите подключение питания сервопривода к +5V на Arduino Uno.
Заземлите сервопривод, подключив его к GND на плате Arduino.
Управляющий сигнал сервопривода (обычно оранжевого цвета) подключите к цифровому пину 5.

Подключение потенциометра:

Подключите один конец потенциометра к +5V на Arduino Uno.
Второй конец потенциометра заземлите, подключив его к GND на плате Arduino.
Выход потенциометра (обычно центральный вывод) подключите к аналоговому входу A1.

В данном примере потенциометр будет использоваться для создания аналогового сигнала, который затем будет подаваться на аналоговый вход A0 Arduino Uno. Путем вращения потенциометра можно эмулировать изменение внешнего аналогового сигнала, который, в свою очередь, управляет положением сервопривода.

Библиотеки

Для управления сервоприводом с Arduino необходима библиотека Servo. Это стандартная библиотека, которая уже имеется в Arduino IDE и не требует дополнительной установки.

Пример кода

Приведенный ниже код представляет собой пример использования Arduino Uno для управления сервоприводом с помощью потенциометра. Этот скетч демонстрирует подключение сервопривода к цифровому пину для управления сигналом ШИМ и потенциометра к аналоговому входу. Путем вращения потенциометра вы можете изменять уровень аналогового сигнала, который воздействует на положение сервопривода, отражаемое в мониторе последовательного порта.

#include <Servo.h>

const int SENSOR_PIN = A1; // Пин для подключения потенциометра

const int SERVO_PIN = 5; // Пин для подключения сервопривода
const int MAX_SERVO_ANGLE = 180; // Максимальный угол поворота сервопривода (некоторые до 360, некоторые до 180)
Servo myServo; // Создание объекта для управления сервоприводом

int previous_signal = 0; // Переменная для хранения предыдущего считанного значения

void setup()
{
    Serial.begin(9600); // Настройка последовательной связи для вывода информации в монитор порта

    myServo.attach(SERVO_PIN); // Подключение сервопривода к соответствующему пину

    myServo.write(90);  // Поворот сервопривода на 90 градусов
    delay(1000);        // Пауза 1 секунда
    myServo.write(0);   // Возвращение сервопривода в начальное положение
    delay(1000);        // Пауза 1 секунда
}

void loop()
{
    int external_signal = analogRead(SENSOR_PIN); // Считывание значения с потенциометра

    if (previous_signal != external_signal)
    {
        int angle = map(external_signal, 0, 1023, 0, MAX_SERVO_ANGLE); // Преобразование считанного значения в угол поворота сервопривода
        myServo.write(angle); // Установка угла поворота сервопривода

        Serial.print("Сервопривод повернут на "); // Вывод информации о текущем угле поворота в монитор порта
        Serial.print(myServo.read());
        Serial.println(" градусов");
    }

    previous_signal = external_signal; // Обновление предыдущего значения для последующего сравнения

    delay(100); // Пауза для стабилизации
}

#include <Servo.h>

const int SENSOR_PIN = A1; // Пин для подключения потенциометра

const int SERVO_PIN = 5; // Пин для подключения сервопривода

const int MAX_SERVO_ANGLE = 180; // Максимальный угол поворота сервопривода (некоторые до 360, некоторые до 180)

Servo myServo; // Создание объекта для управления сервоприводом

int previous_signal = 0; // Переменная для хранения предыдущего считанного значения

void setup()

{

Serial.begin(9600); // Настройка последовательной связи для вывода информации в монитор порта

myServo.attach(SERVO_PIN); // Подключение сервопривода к соответствующему пину

myServo.write(90); // Поворот сервопривода на 90 градусов

delay(1000); // Пауза 1 секунда

myServo.write(0); // Возвращение сервопривода в начальное положение

delay(1000); // Пауза 1 секунда

}

void loop()

{

int external_signal = analogRead(SENSOR_PIN); // Считывание значения с потенциометра

if (previous_signal != external_signal)

{

int angle = map(external_signal, 0, 1023, 0, MAX_SERVO_ANGLE); // Преобразование считанного значения в угол поворота сервопривода

myServo.write(angle); // Установка угла поворота сервопривода

Serial.print("Сервопривод повернут на "); // Вывод информации о текущем угле поворота в монитор порта

Serial.print(myServo.read());

Serial.println(" градусов");

}

previous_signal = external_signal; // Обновление предыдущего значения для последующего сравнения

delay(100); // Пауза для стабилизации

}

Сервоприводы являются важными устройствами для точного управления положением объектов. Их использование в проектах Arduino расширяет возможности создания устройств, требующих точного контроля движения. Подключение и управление ими в Arduino достаточно просто благодаря библиотеке Servo.

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!