Servo Motor Control met behulp van de Microcontroller PIC16F877A (1 / 6 stap)

Stap 1: R/C Servo controletheorie

Servos ontworpen voor gebruik in de radio-gecontroleerde vliegtuigen, auto's en boten kunnen gemakkelijk worden geïnterfacet aan een MCU PIC. Ze worden vaak gebruikt voor robots en toepassingen waar simpele mechanische beweging vereist is. Dit kan verrassend zijn omdat een positionele servo wordt beschouwd als een analoog apparaat. De output van een RC servo is meestal een wiel dat kan worden gedraaid van 0 tot 90 graden. (sommige servos annuleertekenzwenking van 0 tot 180 en anderen hebben zeer hoog koppel uitgangen voor speciale toepassingen). Ze vergen doorgaans, alleen + 5 V, gemalen, en een ingangssignaal.

Een RC servo is een analoog apparaat; de ingang is een PWM-signaal op digitale spanningsniveau. Deze puls ligt tussen 1,0 en 2,0 ms lang en herhaalt elke 20 ms. De lengte van de PWM-pols bepaalt de positie van de servo's wiel. Een puls 1.0-ms zal leiden tot het wiel naar 0 graden en een 2.0-ms puls zorgt voor het wiel naar 90 graden.

Pulse Width Modulation (PWM)
Puls breedte modulatie (PWM) is een van de krachtige technieken gebruikt in controlesystemen vandaag. Ze zijn niet alleen in dienst in breed scala van beheertoepassing die omvat: snelheid, controle, zuigkrachtregeling, maatregel en communicatie.

Fundamentele Principal voor PWM

PWM wordt bereikt met de hulp van een blokgolf waarvan taakcyclus is gewijzigd om een verschillende spanning uitvoer als gevolg van de gemiddelde waarde van golfvorm te krijgen. Een wiskundige uitleg van dit wordt hieronder gegeven:

Overwegen een blokgolf weergegeven in de afbeelding hierboven. Ton is de tijd waarvoor de output hoog is en Toff is de tijd waarvoor output laag is. Laat Ttotal periode van de Golf worden zodanig dat dat het geval is,

Taakcyclus van een blokgolf wordt gedefinieerd als:

De uitgangsspanning varieert met taakcyclus als:

Dus kunt je zien uit de laatste vergelijking die de uitgangsspanning rechtstreeks kan worden gevarieerd door het variëren van de waarde van de Ton.

Als Ton 0 is, Vout is ook 0.

Als Ton is Ttotal dan Vout is Vin of zeggen maximaal.