Arduino 舵机

伺服电机的原理基于脉冲宽度调制 (PWM)。这意味着施加到特定控制引脚的脉冲的持续时间控制电机的旋转角度。

伺服电机的结构类似于直流电机。 也就是说，它有转子、定子和控制组件。 它具有闭环反馈，用于控制扭矩和速度。

伺服电机的优点如下

• 高效率
• 高输出功率
• 体积小
• 良好的动力
• 高精度
• 负载快速加速

伺服电机的应用包括机械、自动化制造、机器人、无线电控制器飞机等。控制器被认为是伺服电机的重要组成部分。

伺服电机中的运动由电信号决定，该信号可以是数字的，也可以是模拟的。

Servo 库是允许 Arduino 与伺服电机配合使用的库。

什么是 Servo 库？为什么使用它？

Servo 库允许控制集成的轴和齿轮。 我们还可以将轴定位在 0 到 180 度之间的不同角度。 Arduino 板上的 Servo 库最多可以支持 12 个电机，而在 Arduino Mega 板上，它可以支持多达 48 个电机。

这是因为伺服电机不会干扰 Arduino Mega 板上的 PWM 引脚的功能。 在其他 Arduino 板上，即使伺服电机连接到这些引脚，伺服库也会禁用 PWM 引脚 9 和 10。

Mega 上电动机的使用也有限制。 也就是说，我们可以在 Arduino Mega 上使用 12 个电机。 但是，在 Mega 板上使用 12 到 23 个电机可能会禁用引脚 11 和 12 上的 PWM 功能。

普通电机和伺服电机有什么区别？

普通电机和伺服电机之间的区别如下

• 伺服电机的输出轴可以移动到特定的速度、位置和角度，而普通电机则不能。
• 伺服电机控制回路使用来自电机的反馈，这有助于电机达到所需的速度和位置。

步进电机和伺服电机有什么区别？

步进电机和伺服电机之间的区别如下

• 伺服电机需要控制环路反馈。 控制环路用于监视当前距离和速度。 因此，它比步进电机更可靠。
• 伺服电机通常具有低极数，而步进电机则具有高极数。
• 与步进电机相比，伺服电机的速度曲线更灵活。
• 步进电机比伺服电机具有更低的速度和精度。

项目

让我们从 Arduino 开始这个项目。

在这里，伺服电机只是简单地连接到 Arduino。

所需硬件

该项目所需的组件如下所示

• 1 x Mini 伺服电机
• Arduino UNO R3 板（我们可以使用任何 Arduino 板）。
• 跳线

迷你伺服电机：它被定义为一个微型电机，大约可以旋转 180 度。 它的工作原理与通常的伺服电机类似，但体积更小。

我们也可以使用任何伺服电机。 连接和过程将是相同的。

原则

该项目允许我们控制 0 到 180 度之间的角度的轴。 我们还可以设置轴以不同的速度旋转。

伺服电机有三个端子：信号、电源和接地。 信号端子通常通过导线连接到 Arduino 板的 5V 引脚。

接地、电源和信号线分别用黑色、绿色和红色表示。

项目的结构

连接或项目的结构如下所示

关系

设置连接的步骤如下

• 将伺服电机的信号端子连接到 Arduino 板的 5V 引脚。
• 将伺服电机的电源端子连接到 Arduino 板的引脚 5。 我们可以将电机的电源端子连接到 Arduino 板上的任何数字 PWM 引脚。
• 将伺服电机的接地端子连接到 Arduino 板的 GND 引脚。

Sketch

请看下面的代码

将代码上传到项目的步骤

步骤如下

• 打开 Arduino IDE。
• 从“工具” ->“开发板” ->“Arduino UNO”中选择电路板的类型。
• 从“工具” ->“端口” ->“COM..”中选择端口。
• 将草图上传到连接图。

连接图

我们将使用模拟器显示连接，以便连接更清晰、更精确。

我们可以使用硬件设备进行相同的连接。

输出

轴将在每个方向旋转 90 度，即大约 180 度。