ஏ.வி.ஆர் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அட்மேகா 16 உடன் இன்டர்ஃபேசிங் சர்வோ மோட்டார்

ரோபோக்கள், தானியங்கி இயந்திரங்கள், ரோபோ கை போன்ற துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் இடங்களில் சர்வோ மோட்டார்ஸ் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், சர்வோ மோட்டரின் நோக்கம் இவற்றுடன் மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை மற்றும் பல பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம். சர்வோ மோட்டரின் அடிப்படைகள், கோட்பாடு மற்றும் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பற்றி மேலும் அறிய இணைப்பைப் பின்தொடரவும்.

நாங்கள் முன்பு பல மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களுடன் சர்வோ மோட்டாரை இணைத்தோம்:

• ARM7-LPC2148 உடன் சேவையக மோட்டார் இடைமுகம்
• MSP430G2 உடன் சர்வோ மோட்டார் இடைமுகம்
• STM32F103C8 உடன் சர்வோ மோட்டார் இடைமுகப்படுத்துதல்
• MPLAB மற்றும் XC8 ஐப் பயன்படுத்தி PIC மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் சர்வோ மோட்டார் இடைமுகப்படுத்துதல்
• Arduino Uno உடன் இடைமுக சேவையக மோட்டார்
• 8051 மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் சர்வோ மோட்டார் இடைமுகம்

இந்த டுடோரியலில், அட்மெல் ஸ்டுடியோ 7.0 ஐப் பயன்படுத்தி மைக்ரோ சர்வோ மோட்டாரை அட்மேகா 16 ஏவிஆர் மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைப்போம். சர்வோ மோட்டார் 4.8-6V இல் வேலை செய்ய மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. துடிப்பு ரயில் அல்லது பிடபிள்யூஎம் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதன் சுழற்சி மற்றும் திசையின் கோணத்தை நாம் கட்டுப்படுத்தலாம். சர்வோ மோட்டார்கள் முழு 360 டிகிரி சுழற்சிக்கு நகர முடியாது என்பதை நினைவில் கொள்க, எனவே அவை தொடர்ச்சியான சுழற்சி தேவையில்லை. சுழற்சி கோணம் 0 -180 டிகிரி அல்லது (-90) - (+90) டிகிரி ஆகும்.

கூறுகள் தேவை

1. எஸ்ஜி 90 டவர் புரோ மைக்ரோ சர்வோ மோட்டார்
2. அட்மேகா 16 மைக்ரோகண்ட்ரோலர் ஐ.சி.
3. 16 மெகா ஹெர்ட்ஸ் கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர்
4. இரண்டு 100nF மின்தேக்கிகள்
5. இரண்டு 22pF மின்தேக்கிகள்
6. புஷ் பொத்தான்
7. ஜம்பர் கம்பிகள்
8. ப்ரெட்போர்டு
9. USBASP v2.0
10. தலைமையில் (எந்த நிறமும்)

சர்வோ மோட்டரின் முள் விளக்கம்

1. சிவப்பு = நேர்மறை மின்சாரம் (4.8V முதல் 6V வரை)
2. பழுப்பு = தரை
3. ஆரஞ்சு = கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞை (PWM முள்)

சுற்று வரைபடம்

ஏ.வி.ஆர் மைக்ரோகண்ட்ரோலரைப் பயன்படுத்தி சர்வோ மோட்டாரைச் சுழற்ற கீழேயுள்ள வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அனைத்து கூறுகளையும் இணைக்கவும். நான்கு PWM பின்ஸ் உள்ளன, நாம் Atmega16 இன் எந்த PWM முள் பயன்படுத்தலாம். இந்த டுடோரியலில் PWM ஐ உருவாக்க பின் PD5 (OC1A) ஐப் பயன்படுத்துகிறோம். PD5 நேரடியாக சர்வோ மோட்டரின் ஆரஞ்சு கம்பியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது உள்ளீட்டு சமிக்ஞை முள். சக்தி காட்டிக்கு வழிவகுக்கும் எந்த நிறத்தையும் இணைக்கவும். மேலும், தேவைப்படும் போதெல்லாம் Atmega16 ஐ மீட்டமைக்க மீட்டமை முள் ஒரு புஷ் பொத்தானை இணைக்கவும். சரியான படிக ஆஸிலேட்டர் சுற்றுடன் Atmega16 ஐ இணைக்கவும். அனைத்து கணினியும் 5 வி சப்ளை மூலம் இயக்கப்படும்.

முழுமையான அமைப்பு கீழே இருக்கும்:

AVR ATmega16 உடன் சர்வோ மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்துதல்

ஸ்டெப்பர் மோட்டாரைப் போலவே, சர்வோ மோட்டருக்கும் எந்த வெளிப்புற இயக்கி தேவையில்லை எ.கா. ULN2003 அல்லது L293D மோட்டார் இயக்கி. சர்வோ மோட்டாரை இயக்க PWM போதுமானது மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரிலிருந்து PWM ஐ உருவாக்குவது மிகவும் எளிதானது. இந்த சர்வோ மோட்டரின் முறுக்கு 2.5 கி.கி / செ.மீ ஆகும், எனவே உங்களுக்கு அதிக முறுக்கு தேவைப்பட்டால் இந்த சர்வோ பொருத்தமானதல்ல.

சர்வோ மோட்டார் ஒவ்வொரு 20 மீட்டருக்கும் ஒரு துடிப்பைத் தேடுகிறது என்பதையும், நேர்மறை துடிப்பின் நீளம் சர்வோ மோட்டரின் சுழற்சி கோணத்தை தீர்மானிக்கும் என்பதையும் நாம் அறிவோம்.

20ms துடிப்பு பெற தேவையான அதிர்வெண் 50Hz (f = 1 / T) ஆகும். எனவே இந்த சர்வோ மோட்டருக்கு, 0 டிகிரிக்கு 0.388 மீட்டர் தேவை என்றும், 90 டிகிரிக்கு 1.264 மீட்டர் தேவை என்றும் 180 டிகிரிக்கு 2.14 எம்எஸ் துடிப்பு தேவை என்றும் விவரக்குறிப்பு கூறுகிறது.

குறிப்பிட்ட பருப்புகளை உருவாக்க நாம் Atmega16 இன் டைமர் 1 ஐப் பயன்படுத்துவோம். CPU அதிர்வெண் 16Mz ஆகும், ஆனால் மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைக்கப்பட்ட அதிகப்படியான சாதனங்கள் இல்லாததால் 1Mhz ஐ மட்டுமே பயன்படுத்துவோம், மேலும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் அதிக சுமை இல்லை, எனவே 1Mhz இந்த வேலையைச் செய்யும். Prescaler 1 ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே கடிகாரம் 1Mhz / 1 = 1Mhz (1uS) என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, இது சிறந்தது. Timer1 விரும்பிய துடிப்பு ரயில் உருவாக்க டைமர்கள் பல்வேறு முறைகள் பயன்படுத்த முடியும் விரைவு பிடபிள்யுஎம் முறை அதாவது முறை 14. நீங்கள் பயன்படுத்தப்படும். குறிப்பு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் விவரங்களை Atmega16 Official Datasheet இல் காணலாம்.

செய்ய வேகமாக பிடபிள்யுஎம் போன்ற Timer1 பயன்படுத்த முறையில் நாங்கள் ICR1 மேல் மதிப்பு (உள்ளீட்டு பிடிப்பு Register1) வேண்டும். கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள TOP மதிப்பு பயன்பாட்டு சூத்திரத்தைக் கண்டுபிடிக்க:

f pwm = f cpu / nx (1 + TOP)

இதை எளிமைப்படுத்தலாம், TOP = ( f cpu / ( f pwm xn)) - 1

எங்கே, N = Prescaler தொகுப்பின் மதிப்பு

f _cpu = CPU அதிர்வெண்

f _{pwm =} 50Hz என்ற சர்வோ மோட்டார் துடிப்பு அகலம்

இப்போது நமக்கு தேவையான அனைத்து மதிப்பும் இருப்பதால் ஐ.சி.ஆர் 1 மதிப்பைக் கணக்கிடுங்கள், N = 1, f _cpu = 1MHz, f _pwm = 50Hz

மேலே உள்ள சூத்திரத்தில் மதிப்புகளை வைத்தால், நாம் பெறுவோம்

ICR1 = 1999

இதன் பொருள் அதிகபட்ச பட்டம் அடைய வேண்டும், அதாவது 180 ⁰ ஐ.சி.ஆர் 1 1999 ஆக இருக்க வேண்டும்.

16 மெகா ஹெர்ட்ஸ் படிகத்திற்கும் ப்ரெஸ்கேலருக்கும் 16 ஆக அமைக்கப்பட்டால், எங்களிடம் இருக்கும்

ICR1 = 4999

இப்போது ஸ்கெட்ச் பற்றி விவாதிக்க செல்லலாம்.

USBasp ஐப் பயன்படுத்தி Atmega16 புரோகிராமிங்

சர்வோ மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான முழுமையான ஏ.வி.ஆர் குறியீடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. குறியீடு எளிமையானது மற்றும் எளிதில் புரிந்து கொள்ள முடியும்.

சர்வோ மோட்டாரை 0 ⁰ முதல் 180 ⁰ வரை சுழற்றுவதற்காக Atmega16 ஐ குறியிட்டுள்ளோம், மீண்டும் 180 ⁰ முதல் 0 ⁰ வரை வருகிறோம். இந்த மாற்றம் 9 படிகளில் அதாவது 0 - 45 - 90 - 135 - 180 - 135 - 90 - 45 - 0. நிறைவடையும். தாமதத்திற்கு, நாங்கள் அட்மெல் ஸ்டுடியோவின் உள் நூலகத்தைப் பயன்படுத்துவோம்

உங்கள் USBASP v2.0 ஐ இணைத்து, USBASP மற்றும் Atmel Studio 7.0 ஐப் பயன்படுத்தி Atmega16 AVR மைக்ரோகண்ட்ரோலரை நிரல் செய்ய இந்த இணைப்பில் உள்ள வழிமுறைகளைப் பின்பற்றவும். வெளிப்புற கருவித்தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி ஓவியத்தை உருவாக்கி பதிவேற்றவும்.

ஆர்ப்பாட்ட வீடியோவுடன் முழுமையான குறியீடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. ரோபோட்டிக்ஸில் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை அறிந்து கொள்வதன் மூலம் சர்வோ மோட்டார்கள் பற்றி மேலும் அறிக.