ராஸ்பெர்ரி பை உடன் சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு

ராஸ்பெர்ரி பை என்பது மின்னணு பொறியாளர்கள் மற்றும் பொழுதுபோக்கிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ARM கட்டிடக்கலை செயலி அடிப்படையிலான பலகையாகும். PI இப்போது மிகவும் நம்பகமான திட்ட மேம்பாட்டு தளங்களில் ஒன்றாகும். அதிக செயலி வேகம் மற்றும் 1 ஜிபி ரேம் மூலம், பட செயலாக்கம் மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் போன்ற பல உயர் திட்டங்களுக்கு PI ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

எந்தவொரு உயர் திட்டத்தையும் செய்ய, PI இன் அடிப்படை செயல்பாடுகளை ஒருவர் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். இந்த டுடோரியல்களில் ராஸ்பெர்ரி பை இன் அனைத்து அடிப்படை செயல்பாடுகளையும் நாங்கள் காண்போம். ஒவ்வொரு டுடோரியலிலும் PI இன் செயல்பாடுகளில் ஒன்றைப் பற்றி விவாதிப்போம். இந்த ராஸ்பெர்ரி பை டுடோரியல் தொடரின் முடிவில், நீங்களே உயர் திட்டங்களை செய்ய முடியும். கீழே உள்ள பயிற்சிகள் வழியாக செல்லுங்கள்:

ராஸ்பெர்ரி பை மூலம் தொடங்குதல்
ராஸ்பெர்ரி பை கட்டமைப்பு
எல்.ஈ.டி பிளிங்கி
ராஸ்பெர்ரி பை பட்டன் இடைமுகம்
ராஸ்பெர்ரி பை பிடபிள்யூஎம் தலைமுறை
ராஸ்பெர்ரி பை பயன்படுத்தி டிசி மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்துதல்
ராஸ்பெர்ரி பை உடன் ஸ்டெப்பர் மோட்டார் கட்டுப்பாடு
ராஸ்பெர்ரி பை உடன் இடைமுக ஷிப்ட் பதிவு
ராஸ்பெர்ரி பை ஏடிசி டுடோரியல்

இந்த டுடோரியலில் , ராஸ்பெர்ரி பை மூலம் சர்வோ மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்துவோம். சர்வோவுக்குச் செல்வதற்கு முன், பி.டபிள்யூ.எம் பற்றி பேசலாம், ஏனெனில் சர்வோ மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்தும் கருத்து அதிலிருந்து வருகிறது.

பி.டபிள்யூ.எம் (துடிப்பு அகல பண்பேற்றம்):

நாங்கள் முன்பு PWM பற்றி பலமுறை பேசியுள்ளோம்: ATmega32 உடன் துடிப்பு அகல மாடுலேஷன், Arduino Uno உடன் PWM, 555 டைமர் IC உடன் PWM மற்றும் Arduino டியூவுடன் PWM. பி.டபிள்யூ.எம் என்பது 'பல்ஸ் அகல மாடுலேஷன்' என்பதைக் குறிக்கிறது. PWM என்பது ஒரு நிலையான மின்சக்தியிலிருந்து மாறி மின்னழுத்தத்தைப் பெறுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையாகும். சிறந்த புரிதலுக்கு PWM கீழே உள்ள சுற்று கருத்தில் கொள்ளுங்கள்,

மேலே உள்ள படத்தில், ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குள் சுவிட்ச் தொடர்ச்சியாக மூடப்பட்டால், இந்த நேரத்தில் எல்.ஈ.டி தொடர்ந்து 'ஆன்' ஆக இருக்கும். சுவிட்ச் அரை விநாடிக்கு மூடப்பட்டு அடுத்த அரை விநாடிக்கு திறக்கப்பட்டால், எல்இடி முதல் பாதி வினாடிக்கு மட்டுமே இயக்கப்படும். இப்போது மொத்த நேரத்திற்கு எல்.ஈ.டி இயங்கும் விகிதத்தை கடமை சுழற்சி என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் பின்வருமாறு கணக்கிடலாம்:

கடமை சுழற்சி = நேரத்தை இயக்கவும் / (நேரத்தை இயக்கவும் + நேரத்தை அணைக்கவும்)

கடமை சுழற்சி = (0.5 / (0.5 + 0.5)) = 50%

எனவே சராசரி வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் பேட்டரி மின்னழுத்தத்தின் 50% ஆக இருக்கும்.

ஆன் மற்றும் ஆஃப் வேகத்தை ஒரு நிலைக்கு அதிகரிக்கும்போது, எல்இடி ஆன் மற்றும் ஆஃப் ஆகாமல் மங்கலாக இருப்பதைக் காண்போம். ஏனென்றால், நம் கண்களால் 25 ஹெர்ட்ஸை விட அதிகமான அதிர்வெண்களை தெளிவாக பிடிக்க முடியாது. 100ms சுழற்சியைக் கவனியுங்கள், எல்இடி 30msec க்கு OFF ஆகவும் 70msec க்கு ON ஆகவும் இருக்கும். வெளியீட்டில் 70% நிலையான மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்போம், எனவே எல்.ஈ.டி 70% தீவிரத்துடன் தொடர்ந்து ஒளிரும்.

கடமை விகிதம் 0 முதல் 100 வரை செல்கிறது. '0' என்பது முற்றிலும் முடக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் '100' முற்றிலும் இயக்கத்தில் உள்ளது. இந்த கடமை விகிதம் சர்வோ மோட்டருக்கு மிகவும் முக்கியமானது. இந்த கடமை விகிதத்தால் சர்வோ மோட்டரின் நிலை தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எல்.ஈ.டி மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பை மூலம் பி.டபிள்யூ.எம் ஆர்ப்பாட்டத்திற்கு இதை சரிபார்க்கவும்.

சர்வோ மோட்டார் மற்றும் பிடபிள்யூஎம்:

ஒரு சர்வோ மோட்டார் என்பது டிசி மோட்டார், நிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு மற்றும் கியர்களின் கலவையாகும். நவீன உலகில் சர்வோஸுக்கு பல பயன்பாடுகள் உள்ளன, அதனுடன் அவை வெவ்வேறு வடிவங்கள் மற்றும் அளவுகளில் கிடைக்கின்றன. இந்த டுடோரியலில் நாங்கள் எஸ்ஜி 90 சர்வோ மோட்டாரைப் பயன்படுத்துவோம், இது பிரபலமான மற்றும் மலிவான ஒன்றாகும். எஸ்ஜி 90 என்பது 180 டிகிரி சர்வோ ஆகும். எனவே இந்த சர்வோ மூலம் நாம் 0-180 டிகிரியில் இருந்து அச்சை நிலைநிறுத்தலாம்.

ஒரு சர்வோ மோட்டார் முக்கியமாக மூன்று கம்பிகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒன்று நேர்மறை மின்னழுத்தத்திற்கானது, மற்றொன்று தரையில் மற்றும் கடைசியாக நிலை அமைப்பிற்கானது. ரெட் கம்பி சக்தி இணைக்கப்பட்டுள்ளது, பிரவுன் கம்பி தரையில் மற்றும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மஞ்சள் கம்பி (அல்லது வெள்ளை) சமிக்ஞை இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

சர்வோவில், சிக்னல் முனையிலிருந்து PWM சமிக்ஞையை எடுக்கும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு எங்களிடம் உள்ளது. இது சமிக்ஞையை டிகோட் செய்து அதிலிருந்து கடமை விகிதத்தைப் பெறுகிறது. அதன் பிறகு, இது விகிதத்தை முன் வரையறுக்கப்பட்ட நிலைகளின் மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடுகிறது. மதிப்புகளில் வேறுபாடு இருந்தால், அது அதற்கேற்ப சேவையின் நிலையை சரிசெய்கிறது. எனவே சர்வோ மோட்டரின் அச்சு நிலை சிக்னல் முள் PWM சிக்னலின் கடமை விகிதத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

சர்வோ மோட்டரின் வகையைப் பொறுத்து PWM (பல்ஸ் அகலம் மாடுலேட்டட்) சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் மாறுபடும். SG90 க்கு PWM சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் 50Hz ஆகும். உங்கள் சேவையின் செயல்பாட்டின் அதிர்வெண்ணைக் கண்டுபிடிக்க, குறிப்பிட்ட மாதிரிக்கான தரவுத்தாள் சரிபார்க்கவும். எனவே அதிர்வெண் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதும், இங்கே மற்ற முக்கியமான விஷயம் PWM சமிக்ஞையின் DUTY RATIO ஆகும்.

கீழேயுள்ள அட்டவணை அந்த குறிப்பிட்ட கடமை விகிதத்திற்கான சர்வோ நிலையைக் காட்டுகிறது. அதற்கேற்ப மதிப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் இடையில் எந்த கோணத்தையும் பெறலாம். எனவே 45º சர்வோவுக்கு கடமை விகிதம் '5' அல்லது 5% ஆக இருக்க வேண்டும்.

நிலை	DUTY RATIO
0º	2.5
90º	7.5
180º	12.5

ராஸ்பெர்ரி பைக்கு சர்வோ மோட்டரை இடைமுகப்படுத்துவதற்கு முன், இந்த சர்வோ மோட்டார் சோதனையாளர் சுற்று உதவியுடன் உங்கள் சேவையை சோதிக்கலாம். எங்கள் கீழே உள்ள சர்வோ திட்டங்களையும் சரிபார்க்கவும்:

Arduino ஐப் பயன்படுத்தி சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு
Arduino டியூவுடன் சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு
8051 மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் சர்வோ மோட்டார் இடைமுகம்
MATLAB ஐப் பயன்படுத்தி சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு
ஃப்ளெக்ஸ் சென்சார் மூலம் சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு
எடையுடன் சேவையக நிலை கட்டுப்பாடு (படை சென்சார்)

தேவையான கூறுகள்:

இங்கே நாம் ராஸ்பெர்ரி பை 2 மாடல் பி ஐ ராஸ்பியன் ஜெஸ்ஸி ஓஎஸ் உடன் பயன்படுத்துகிறோம். அனைத்து அடிப்படை வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் தேவைகள் முன்பு விவாதிக்கப்பட்டன, எங்களுக்குத் தேவையானதைத் தவிர, ராஸ்பெர்ரி பை அறிமுகத்தில் இதைப் பார்க்கலாம்:

ஊசிகளை இணைக்கிறது
1000uF மின்தேக்கி
எஸ்ஜி 90 சர்வோ மோட்டார்
ப்ரெட்போர்டு

சுற்று வரைபடம்:

A1000µF + 5V பவர் ரெயில் முழுவதும் இணைக்கப்பட வேண்டும், இல்லையெனில் சேவையை கட்டுப்படுத்தும் போது PI தோராயமாக மூடப்படும்.

வேலை மற்றும் நிரலாக்க விளக்கம்:

சுற்று வரைபடத்தின்படி எல்லாம் இணைக்கப்பட்டவுடன் , PYHTON இல் நிரலை எழுத PI ஐ இயக்கலாம்.

PYHTON நிரலில் நாம் பயன்படுத்தப் போகும் சில கட்டளைகளைப் பற்றி பேசுவோம், நாங்கள் நூலகத்திலிருந்து GPIO கோப்பை இறக்குமதி செய்யப் போகிறோம், கீழே உள்ள செயல்பாடு PI இன் GPIO ஊசிகளை நிரல் செய்ய உதவுகிறது. நாங்கள் "GPIO" ஐ "IO" என்று மறுபெயரிடுகிறோம், எனவே நிரலில் நாம் GPIO ஊசிகளைக் குறிப்பிட விரும்பும் போதெல்லாம் 'IO' என்ற வார்த்தையைப் பயன்படுத்துவோம்.

RPi.GPIO ஐ IO ஆக இறக்குமதி செய்க

சில நேரங்களில், நாம் பயன்படுத்த முயற்சிக்கும் GPIO ஊசிகளும் வேறு சில செயல்பாடுகளைச் செய்யும்போது. அவ்வாறான நிலையில், நிரலை இயக்கும்போது எச்சரிக்கைகளைப் பெறுவோம். கீழே உள்ள கட்டளை PI ஐ எச்சரிக்கைகளை புறக்கணித்து நிரலுடன் தொடரச் சொல்கிறது.

IO.setwarnings (தவறு)

போர்டில் உள்ள முள் எண் அல்லது அவற்றின் செயல்பாட்டு எண் மூலம் PI இன் GPIO ஊசிகளை நாம் குறிப்பிடலாம். போர்டில் உள்ள 'PIN 29' போல 'GPIO5'. எனவே இங்கே 29 'அல்லது' 5 'மூலம் முள் குறிக்கப் போகிறோம்.

IO.setmode (IO.BCM)

நாங்கள் PIN39 அல்லது GPIO19 ஐ வெளியீட்டு முள் என அமைத்து வருகிறோம். இந்த முள் இருந்து PWM வெளியீட்டைப் பெறுவோம்.

IO.setup (19, IO.OUT)

வெளியீட்டு முள் அமைத்த பிறகு, நாம் முள் PWM வெளியீட்டு முள் என அமைக்க வேண்டும், p = IO.PWM (வெளியீட்டு சேனல், PWM சமிக்ஞையின் அதிர்வெண்)

மேலே உள்ள கட்டளை சேனலை அமைப்பதற்கும் சேனலின் அதிர்வெண்ணை அமைப்பதற்கும் ஆகும் ”. இங்கே 'p' என்பது ஒரு மாறி, அது எதையும் கொண்டிருக்கலாம். GPIO19 ஐ PWM “வெளியீட்டு சேனலாகப் பயன்படுத்துகிறோம். “பி.டபிள்யூ.எம் சிக்னலின் அதிர்வெண்” எஸ்ஜி 90 வேலை அதிர்வெண் 50 ஹெர்ட்ஸ் என்பதால் 50 ஐ தேர்வு செய்வோம்.

PWM சமிக்ஞை உருவாக்கத்தைத் தொடங்க கீழே கட்டளை பயன்படுத்தப்படுகிறது. ' DUTYCYCLE ' என்பது முன்பு விளக்கியபடி 'ஆன்' விகிதத்தை அமைப்பதற்கானது, p.start (DUTYCYCLE)

கீழேயுள்ள கட்டளை என்றென்றும் வளையமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இந்த கட்டளையுடன் இந்த வளையத்திற்குள் உள்ள அறிக்கைகள் தொடர்ந்து செயல்படுத்தப்படும்.

ராஸ்பெர்ரி பை பயன்படுத்தி சேவையை கட்டுப்படுத்துவதற்கான நிரல் இங்கே GPIO19 இல் PWM சமிக்ஞையை வழங்குகிறது. PWM சமிக்ஞையின் கடமை விகிதம் மூன்று மதிப்புகளுக்கு இடையில் மூன்று விநாடிகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது. எனவே ஒவ்வொரு நொடிக்கும் சர்வோ கடமை விகிதத்தால் நிர்ணயிக்கப்பட்ட நிலைக்கு சுழலும். சர்வோ தொடர்ந்து மூன்று வினாடிகளில் 0º, 90º மற்றும் 180º ஆக சுழலும்.