Điều Khiển Động Cơ Servo – Cách Điều Khiển AC Servo Motor – Mạch Điều Khiển Servo Motor

Cách điều khiển động cơ servo như thế nào cho hiệu quả luôn là một vấn đề khiến cho nhiều người phải “đau đầu”. Bởi lẽ, động cơ servo motor chính là một thiết bị được tích hợp trong các thiết bị dây chuyền của các máy móc sản xuất nhằm giúp cho quá trình điều khiển thiết bị hoạt động thông suốt theo mong muốn của người sử dụng. Để làm được như vậy, các bạn đừng bỏ qua bài viết dưới đây!  

1. Khái niệm động cơ motor DC servo

Hiện nay, có nhiều loại động cơ servo với những tính năng chính là điều khiển chính xác được vị trí của trục. Việc điều khiển động cơ servo giúp cho một hệ thống vòng kín có thể sử dụng phản hồi vị trí để điều khiển được chuyển động và vị trí cuối cùng của nó.

Điều khiển động cơ servo giúp cho hệ thống vòng kín phản hồi vị trí

Trong sản xuất công nghiệp, động cơ servo motor chính là loại cảm ứng giúp phản hồi vị trí, thường thì là một bộ code hóa đem lại độ đúng mực cao, trong khi trong đó các động cơ RC hoặc động cơ nhỏ hơn, cảm ứng vị trí thường dùng là một chiết áp đơn thuần .Vị trí thực tiễn được các thiết bị này tìm thấy sẽ được đưa trở lại bộ phát hiện lỗi ở nơi này, nó sẽ được so sánh cùng với vị trí đích. Sau đó, tùy theo lỗi mà bộ điều khiển sửa đổi vị trí trong thực tiễn của động cơ để cho khớp với vị trí đích .Động cơ thường được sử dụng là bộ truyền động có size nhỏ được sử dụng để điều khiển những phương tiện đi lại như xe xe hơi, thuyền, máy bay, … Chúng cũng được các sinh viên ngành kỹ thuật dùng để sản xuất robot, tạo ra bộ phận cánh tay robot, sản xuất ra robot lấy cảm hứng sinh học hay robot có hình người, …

2. Nguyên tắc điều khiển động cơ servo

Chúng ta hãy triển khai kiểm tra những thông tin ở trên và làm một ví dụ trong thực tiễn về điều khiển một động cơ servo motor cổ xưa bằng Arduino. Tốt nhất bạn nên sử dụng MG996R – đây là một động cơ servo có mô men xoắn cao và cả bánh răng sắt kẽm kim loại, cùng với mô men xoắn là 10 kg-cm. Mô men xoắn cao của động cơ có dòng không thay đổi đo được là 2.5 A. Dòng điện khi đó sẽ chạy từ 500 mA – 900 mA và điện áp của động cơ sẽ hoạt động giải trí từ 4,8 – 7,2 V .Xếp hạng hiện tại biểu lộ rằng các bạn không thể kết nối trực tiếp được servo motor này với Arduino. Cho nên tất cả chúng ta phải sử dụng nguồn điện riêng không liên quan gì đến nhau dành cho nó .Chúng ta chỉ cần liên kết phần chân điều khiển của servo motor với bất kể chân kỹ thuật số nào của board Arduino, đồng thời liên kết Ground và dây dương với nguồn điện 5V từ bên ngoài và liên kết ground của Arduino vào vị trí chân GND của động cơ servo .

3. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ servo

Trước tiên, tất cả chúng ta hãy nói về con servo, hoàn toàn có thể thấy rằng đa số để tiết kiệm chi phí chi phí sản xuất, người ta hay sử dụng những con servo motor đã qua sử dụng. Và để lựa chọn được một dòng động cơ servo cũ hoàn toàn có thể hoạt động giải trí không thay đổi và độ chuẩn cao không phải điều thuận tiện, tất cả chúng ta nên test thật kỹ nó .Chỉ cần đấu dây điện của con servo với bộ điều khiển có tính năng hiển thị các thông số kỹ thuật cụ thể, sau đó bấm để hiệu chỉnh cho đến khi trên màn hình hiển thị hiển thị luôn dòng chữ servo. Sau đó, bạn hãy lấy cây tua vít nhấn vào các nút có hình tam giác hướng lên hoặc hướng xuống cho đến khi thấy con servo hoạt động giải trí là được .

Quy trình điều khiển động cơ dc servo diễn ra như thế nào? Điều quan trọng nhất trong khi tiến hành sử dụng thiết bị điều khiển servo motor chính là các bạn phải hiểu rõ về vấn đề lập trình con PLC, chú ý sao cho nó có thể đọc được tín hiệu phát xung ra từ con servo.

• Phần này cũng tựa như như việc calip bộ điều khiển đem đấu nối vào con cảm ứng nhiệt độ vậy. Nếu không nắm rõ được quy trình tiến độ quản lý và vận hành của bộ điều khiển nhiệt độ thì các bạn sẽ không khi nào setup được công tắc nguồn đóng – ngắt khi dòng nhiệt độ của động cơ tăng lên hay giảm xuống .

Quy trình điều khiển động cơ servo motor

• Phần này rất khó, do đó bạn hoàn toàn có thể xem các video bộc lộ rõ phần lập trình này để cho dễ hiểu hơn. Quy trình đấu dâyđiều khiển động cơ DC servo motorđược thực thi như sau :

1. Bạn cần chuẩn bị sẵn sàng một con mạch cầu gồm có có 2 dây output ra ở bộ điều khiển ( Thông thường, mạng lưới hệ thống mạch cầu thông dụng của động cơ sẽ có 2 kênh, và trong trường hợp này, các bạn chỉ cần sử dụng 1 kênh trên mạch cầu để điều khiển là đủ ) .
2. Tiếp theo, bạn cần sẵn sàng chuẩn bị thêm 1 con DC servo motor được tích hợp gồm có 6 dây. Trong đó, 2 dây sẽ tạo nguồn điện để đi nuôi động cơ vận hành, còn 2 dây nguồn đi nuôi cho động cơ encoder, đồng thời phối hợp 2 dây output về con encoder và một giắc nguồn + 1 dây điện .

• Tiến hành đấu nối cấp nguồn cho động cơ servo như sau :

1. Lấy 2 dây cấp nguồn điện từ phía động cơ servo motor để đấu vào 2 chân từ kênh của con mạch cầu. Tiếp đến, các bạn hãy cấp nguồn cho con mạch cầu bằng cái giắc nguồn mà ở đó chân dương của giắc cắm vào chân + mạch cầu, còn dây điện âm của giắc sẽ phối hợp 1 đầu dây điện và đem đấu chung .

2. Sau đó, các bạn tiến hành cấp nguồn cho con encoder bằng cách: Dùng 2 chân âm và dương của động cơ encoder để cắm lần lượt, nối trực tiếp vào chân DND và chân 5V của hệ thống boar mạch arduino. Trên thực tế, nếu chú ý kỹ một chút, các bạn sẽ thấy 2 chân GND và chân 5V được đặt nằm sát nhau tại boar mạch của arduino.

   Xem thêm: Phụ kiện máy dệt kim Kim máy dệt Golden Sharp giá rẻ nhất tháng 03/2022

3. Còn 2 chân tín hiệu trả về còn lại của con encoder, tất cả chúng ta sẽ đấu nối với chân cực 2 của các boar mạch arduino. Đối với chân còn lại của con encoder, bạn đem đấu vào bất kể chân nào của con arduino, hoàn toàn có thể là chân 4 – 6 – 8 đều được .
4. Tiến hành đấu nối chung dây mát, nhưng trong trường hợp này, tất cả chúng ta sẽ lấy mát mạch cầu để đấu nối chung mát với arduino là được .
5. Sau đó, bạn hãy lấy 2 dây tín hiệu điều khiển từ mạch cầu để đem đấu vào 2 chân output của tín hiệu analog nằm trong boar mạch arduino, đó chính là chân 7 và chân 8. Tất nhiên, con arduino cũng có rất nhiều chân output tín hiệu analog, chính vì lẽ đó, các bạn hoàn toàn có thể đấu nối vào các chân analog khác cũng không sao .
6. Cuối cùng, các bạn sử dụng dây nguồn 12V để cấp vào các giắc cắm là xong .

Sơ đồ mạch điều khiển động cơ servo

4. Cách điều khiển ac servo motor dùng code arduino

Bây giờ tất cả chúng ta hãy sử dụng code Arduino để triển khai điều khiển động cơ servo. Code cũng rất đơn thuần, tất cả chúng ta chỉ cần xác lập chân mà động cơ servo đang được liên kết. Cần xác lập chân đó chính là đầu ra và trong phần vòng lặp để tạo ra các xung với chu kỳ luân hồi cùng với những tần số đơn cử như ở trên .Sau khi thử nghiệm, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể đưa ra các giá trị nhận được trong 1 khoảng chừng thời hạn mà các xung hoạt động giải trí cùng với động cơ servo. Các xung có thời lượng 0,6 ms sẽ tương ứng với vị trí trong khoảng chừng 0 độ – 1,45 ms – 90 độ và từ 2,3 ms – 180 độ .Tiến hành liên kết một thiết bị đo vạn năng để hoàn toàn có thể tiếp nối đuôi nhau với servo nhằm mục đích kiểm tra dòng điện. Mức dòng điện tối đa mà các bạn sẽ nhận được hoàn toàn có thể lên đến 0,63 A. Điều này trọn vẹn đúng, chính do đây không phải là bản gốc của động cơ TowerPro MG996R, mà chính là bản sao rẻ hơn, rõ ràng đem lại hiệu suất kém hơn .Tuy nhiên, tất cả chúng ta hãy tìm hiểu thêm một cách làm thuận tiện hơn để hoàn toàn có thể điều khiển các servo motor bằng Arduino tốt nhất, đó là sử dụng thư viện Arduino Arduino. Chúng ta chỉ cần setup thư viện, sau đó xác lập đối tượng người dùng của servo và sử dụng hàm Attach để xác lập chân mà servo motor được liên kết .Đồng thời, xác lập giá trị tối thiểu và giá trị tối đa của thời lượng xung. Sau đó, bằng cách vận dụng hàm write, các bạn chỉ cần đặt vị trí của servo trong khoảng chừng từ 0 – 180 độ. Với thư viện Arduino, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể điều khiển cùng lúc từ 12 – 48 servo bằng cách sử dụng mạng lưới hệ thống board Arduino Mega .

Sử dụng code Arduino để tiến hành điều khiển động cơ servo

5. Trình điều khiển PWM/ Servo bằng Arduino và PCA9685

Bên cạnh đó, còn có một cách khác để hoàn toàn có thể điều khiển servo bằng Arduino, đó là sử dụng trình điều khiển động cơ servo PCA9685. Đây là chương trình điều khiển servo và servo gồm có 16 kênh 12 bit, hoàn toàn có thể tiếp xúc với Arduino bằng bus I2C. Động cơ này có một chiếc đồng hồ đeo tay tích hợp giúp cho bạn hoàn toàn có thể chạy được tới 16 động cơ cùng lúc, hoặc hoạt động giải trí độc lập so với Arduino .Chúng ta hoàn toàn có thể cùng 1 lúc xâu chuỗi lên tới 62 trình điều khiển này ở trên cùng một bus I2C. Chính vì thế, về mặt triết lý, tất cả chúng ta sẽ hoàn toàn có thể điều khiển được cùng lúc tới 992 động cơ chỉ với hai chân con I2C từ board Arduino. 6 chân chọn vị trí được sử dụng để đặt cho địa chỉ I2C khác nhau so với mỗi chương trình điều khiển bổ trợ. Cuối cùng, tất cả chúng ta chỉ cần liên kết các miếng hàn của sơ đồ theo bảng này là được .Các linh phụ kiện mà bạn cần chuẩn bị sẵn sàng để triển khai điều khiển đó là động cơ Servo MG996R, trình điều khiển Servo PCA9685 PWM, mạch điều khiển board Arduino, nguồn cung ứng điện có điện áp 5V – 6A DC, … Bây giờ hãy tìm hiểu và khám phá code Arduino. Để điều khiển được trình điều khiển servo motor hiệu suất cao, tất cả chúng ta sẽ sử dụng thư viện PCA9685, bạn hoàn toàn có thể tải xuống từ trang GitHub .

6) Hộp giảm tốc motor servo

Video sản phẩm thực tế 

Kết luận

Thông qua bài viết trên đây, chắc hẳn các bạn đã biết được cách điều khiển động cơ servo để cho quy trình sản xuất được thông suốt và hiệu quả. Điều quan trọng là các bạn phải tìm được địa chỉ cung cấp động cơ servo motor uy tín, chất lượng để có được sản phẩm tốt nhất. 

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện