Chuyển tới nội dung
Home » Rc Servo Motor Arduino | What Is Servo Motor?

Rc Servo Motor Arduino | What Is Servo Motor?

How to Control a Servo With an Arduino

Popular RC / Hobby Servos for Arduino Projects

There are many different models and manufacturers of RC or hobby. The main consideration when choosing a servo motor is its torque, operating voltage, current draw and size.

Here are the two most popular servo models among makers, the SG90 Micro Servo and the MG996R.

SG90 Micro Servo technical specifications:

Stall Torque 1.2kg·cm @4.8V, 1.6kg·cm @6V,
Operating Voltage 3.5 – 6V
No Load Current 100mA
Stall Current 650mA
Max Speed 60 degrees in 0.12s
Weight 9g

MG996R Servo technical specifications:

Stall Torque 11kg.cm @4.8v, 13kg.cm @6V
Operating Voltage 4.8 – 7.2V
No Load Current 220mA @4.8V, 250mA @6V
Stall Current 650mA
Max Speed 60 degrees in 0.20s
Weight 55g

Sơ đồ đấu nối

Arduino Uno Động cơ Servo SG90
5V Dây màu đỏ
GND Dây màu đen
D9 Dây màu vàng

Các linh kiện cần thiết cho dự án

TÊN LINH KIỆN SỐ LƯỢNG NƠI BÁN
Arduino Uno R3 Shopee | Cytron
Động cơ Servo SG90 Shopee | Cytron
Dây cắm 10-20 Shopee | Cytron
Breadboard Shopee | Cytron
How to Control a Servo With an Arduino
How to Control a Servo With an Arduino

Examples

Knob

Controlling a servo position using a potentiometer (variable resistor).

1#include

23Servo myservo; // create servo object to control a servo45int potpin = 0; // analog pin used to connect the potentiometer6int val; // variable to read the value from the analog pin78void setup() {9 myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object10}1112void loop() {13 val = analogRead(potpin); // reads the value of the potentiometer (value between 0 and 1023)14 val = map(val, 0, 1023, 0, 180); // scale it to use it with the servo (value between 0 and 180)15 myservo.write(val); // sets the servo position according to the scaled value16 delay(15); // waits for the servo to get there17}

Sweep

Sweeps the shaft of a RC servo motor back and forth across 180 degrees.

1#include

23Servo myservo; // create servo object to control a servo4// twelve servo objects can be created on most boards56int pos = 0; // variable to store the servo position78void setup() {9 myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object10}1112void loop() {13 for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 180 degrees14 // in steps of 1 degree15 myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable ‘pos’16 delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position17 }18 for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // goes from 180 degrees to 0 degrees19 myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable ‘pos’20 delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position21 }22}

Suggested changes

The content on docs.arduino.cc is facilitated through a public GitHub repository. You can read more on how to contribute in the contribution policy.

License

The Arduino documentation is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 license.

Bài 10: Điều khiển động cơ RC Servo sử dụng Arduino

Tiếp tục trong chuỗi bài viết Khóa học lập trình Arduino Miễn Phí dành cho người nhập môn.

Trong bài viết hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn làm thế nào để điều khiển góc của một động cơ Servo.

Để có thể hiểu một cách tốt nhất về động cơ RC Servo là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra làm sao. Các bạn xem bài viết bên dưới nhé.

Xem thêm: Động cơ RC Servo là gì?

Circuit

Servo motors have three wires: power, ground, and signal. The power wire is typically red, and should be connected to positive pole (+) of your power source. The ground wire is typically black or brown and should be connected to the negative pole (-) of your power source.

The signal pin is typically yellow or orange and should be connected to PWM pin on the board. In these examples, it is pin number 9.

Knob Circuit

For the Knob example, wire the potentiometer so that its two outer pins are connected to power (+5V) and ground, and its middle pin is connected to

on the board. Then, connect the servo motor as shown in the circuit below.

A0

Sweep Circuit

For the Sweep example, connect the servo motor as shown in the circuit below.

Servo with Arduino Infrared Remote | Waqas Farooq
Servo with Arduino Infrared Remote | Waqas Farooq

Servo Motor Basics with Arduino

Learn how to connect and control servo motors with your Arduino board.

The Servo Library is a great library for controlling servo motors. In this article, you will find two easy examples that can be used by any Arduino board.

The first example controls the position of an RC (hobby) servo motor with your Arduino and a potentiometer. The second example sweeps the shaft of an RC servo motor back and forth across 180 degrees.

You can also visit the Servo GitHub repository to learn more about this library.

Step 5: Check Out More

More topics regarding motors such as brushless, transistor drivers ormotor speed control can be found in my Arduino Development Cookbook available here. 😀

Động cơ Servo hoạt động | điều khiển Servo bằng Arduino

LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ BƯỚC

Lựa chọn động cơ bước, động cơ servo, động cơ hybrid và một số số phụ kiện đi kèm: Driver điều khiển, phanh từ hay hộp giảm tốc cho động cơ bước ⇒ XEM CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ

♦ Xem thêm: Kiến thức về động cơ bước và cách điều khiển

Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách thức hoạt động của động cơ servo và cách điều khiển động cơ servo bằng trình điều khiển PWM Arduino và PCA9685. Bạn có thể xem video sau hoặc đọc hướng dẫn dưới đây.

Arduino | Chi tiết cách sử dụng động cơ Servo
Arduino | Chi tiết cách sử dụng động cơ Servo

Arduino and PCA9685 PWM/ Servo Driver

There’s also another way of controlling servos with Arduino, and that’s using the PCA9685 servo driver. This is a 16-Channel 12-bit PWM and servo driver which communicates with Arduino using the I2C bus. It has a built in clock so it can drive 16 servos free running, or independently of Arduino.

What’s even cooler we can daisy-chain up to 62 of these drivers on a single I2C bus. So theoretically we can control up to 992 servos using only the two I2C pins from the Arduino board. The 6 address select pins are used for setting different I2C addressed for each additional driver. We just need to connect the solder pads according to this table.

Here’s the circuit schematic and we can once again notice that we need a separate power supply for the servos.

You can get the components needed for this example from the links below:

  • MG996R Servo Motor …………………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • PCA9685 PWM Servo Driver ………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • Arduino Board ……………………………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • 5V 6A DC Power Supply …………………..….. Amazon / Banggood / AliExpress

Disclosure: These are affiliate links. As an Amazon Associate I earn from qualifying purchases.

Now let’s take a look at the Arduino code. For controlling this servo driver we will use the PCA9685 library which can be downloaded from GitHub.

Arduino and PCA9685 Code


/* Servo Motor Control using Arduino and PCA9685 Driver by Dejan, https://howtomechatronics.com Library: https://github.com/NachtRaveVL/PCA9685-Arduino */ PCA9685 driver; // PCA9685 outputs = 12-bit = 4096 steps // 2.5% of 20ms = 0.5ms ; 12.5% of 20ms = 2.5ms // 2.5% of 4096 = 102 steps; 12.5% of 4096 = 512 steps PCA9685_ServoEvaluator pwmServo(102, 470); // (-90deg, +90deg) // Second Servo // PCA9685_ServoEvaluator pwmServo2(102, 310, 505); // (0deg, 90deg, 180deg) void setup() { Wire.begin(); // Wire must be started first Wire.setClock(400000); // Supported baud rates are 100kHz, 400kHz, and 1000kHz driver.resetDevices(); // Software resets all PCA9685 devices on Wire line driver.init(B000000); // Address pins A5-A0 set to B000000 driver.setPWMFrequency(50); // Set frequency to 50Hz } void loop() { driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(-90)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(0)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(90)); delay(1000); }

Code language: Arduino (arduino)

So first we need to include the libraries and define the PCA9685 object. Then using the Servo_Evaluator instance define the pulses duration or the PWM output of the driver. Note that the outputs are 12-bit, or that’s a resolution of 4096 steps. So the minimum pulse duration of 0.5ms or 0 degrees position would correspond to 102 steps, and the maximum pulse duration of 2.5ms or 180 degrees position to 512 steps. But as explained earlier these values should be adjusted according your servo motor. I had value from 102 to 470 which corresponded to 0 to 180 degrees position.

In the setup section we need to define the I2C clock rate, set the driver address and set the frequency to 50Hz.

In the loop section, using the setChannelPWM() and pwmForAngle() functions we simply set the servo to the desired angle.

I connected a second servo to the driver, and as I expected, it wasn’t positioning the same as the first one, and that’s because the servos that I’m using are cheap copies and they are not so reliable. However, this isn’t a big problem because using the Servo_Evaluator instance we can set different output settings for each servo. We can also adjust the 90 degrees position in case it’s not precisely in the middle. In that way all servos will work the same and position at the exact angle.

Controlling a lot of servos with Arduino and the PCA9685 drivers

We will take a look at one more example and that’s controlling a lot of servos with multiple chained PCA9685 drivers.

For that purpose we need to connect the drivers to each other and connect the appropriate address select solder pads. Here’s the circuit schematic:

Let’s take a look at the Arduino code now.


/* Servo Motor Control using Arduino and PCA9685 Driver by Dejan, https://howtomechatronics.com Library: https://github.com/NachtRaveVL/PCA9685-Arduino */ PCA9685 driver; // PCA9685 outputs = 12-bit = 4096 steps // 2.5% of 20ms = 0.5ms ; 12.5% of 20ms = 2.5ms // 2.5% of 4096 = 102 steps; 12.5% of 4096 = 512 steps PCA9685_ServoEvaluator pwmServo(102, 470); // (-90deg, +90deg) // Second Servo PCA9685_ServoEvaluator pwmServo2(102, 310, 505); // (0deg, 90deg, 180deg) void setup() { Wire.begin(); // Wire must be started first Wire.setClock(400000); // Supported baud rates are 100kHz, 400kHz, and 1000kHz driver.resetDevices(); // Software resets all PCA9685 devices on Wire line driver.init(B000000); // Address pins A5-A0 set to B000000 driver.setPWMFrequency(50); // Set frequency to 50Hz } void loop() { driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(-90)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(0)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(90)); delay(1000); }

Code language: Arduino (arduino)

So we should create separate PCA9685 object for each driver, define the addresses for each driver as well as set the frequency to 50Hz. Now simply using the setChannelPWM() and pwmForAngle() functions we can set any servo at any driver to position any angle we want.

What is Servo Motor?

A servo motor is a closed-loop system that uses position feedback to control its motion and final position. There are many types of servo motors and their main feature is the ability to precisely control the position of their shaft.

In industrial type servo motors the position feedback sensor is usually a high precision encoder, while in the smaller RC or hobby servos the position sensor is usually a simple potentiometer. The actual position captured by these devices is fed back to the error detector where it is compared to the target position. Then according to the error the controller corrects the actual position of the motor to match with the target position.

In this tutorial we will take a detailed look at the hobby servo motors. We will explain how these servos work and how to control them using Arduino.

Hobby servos are small in size actuators used for controlling RC toys cars, boats, airplanes etc. They are also used by engineering students for prototyping in robotics, creating robotic arms, biologically inspired robots, humanoid robots and so on.

Using Servo Motors with Arduino
Using Servo Motors with Arduino

Introduction: Arduino Servo Motors

Servo motors are great devices that can turn to a specified position.

Usually, they have a servo arm that can turn 180 degrees. Using the Arduino, we can tell a servo to go to a specified position and it will go there. As simple as that!

Servo motors were first used in the Remote Control (RC) world, usually to control the steering of RC cars or the flaps on a RC plane. With time, they found their uses in robotics, automation, and of course, the Arduino world.

Here we will see how to connect a servo motor and then how to turn it to different positions.

The first motor I ever connected to an Arduino, seven years ago, was a Servo motor. Nostalgic moment over, back to work!

We will need the following things:

  1. An Arduino board connected to a computer via USB
  2. A servo motor
  3. Jumper wires

There are few big names in the servo motor world. Hitec and Futaba are the leading RC servo manufacturers. Good places to buy them are Servocity, Sparkfun, and Hobbyking.

This instructable and many more can be found in my Arduino Development Cookbook available here. 😀

Dimensions and 3D Model

I made 3D models of the two most popular servo motors, the SG90 Micro Servo and the MG996R servo motor. You can download load them from the links below.

SG90 Micro Servo

3D Model: Download from Thangs.

Dimensions:

MG996R Servo Motor

MG996R Servo Motor 3D Model: Download from Thangs.

Dimensions:

Turn any DC Motor into a Servo Motor
Turn any DC Motor into a Servo Motor

Code:

#include

Servo myservo; int pos = 0; void setup() { myservo.attach(9); } void loop() { for(pos = 0; pos < 180; pos += 1){ myservo.write(pos); delay(15); } for(pos = 180; pos>=1; pos-=1) { myservo.write(pos); delay(15); } }

Gải thích code

#include

#include

Cho phép chương trình của bạn tải một thư viện đã được viết sẵn. Tức là bạn có thể truy xuất được những tài nguyên trong thư viện này từ chương trình của mình.

Servo myservo;

Khởi tạo đối tượng Servo và đặt tên là myservo.

Hàm attach()

Nếu các bạn theo dõi từ những bài trước và đã quen thuộc với hàm

pinMode()

thì hàm

attach()

ở đây cũng tương tự, dùng để khai báo chân kết nối.

Cú pháp

myservo.attach(pin);

Trong bài viết này mình dùng Pin D9 để điều khiển động cơ Servo. Các bạn có thể thay thế các chân Digital/Analog khác có trên Board mạch.

myservo.write(pos);

Dùng để ghi các dữ liệu ra và ở đây là xuất tọa độ ra cho servo.

Step 3: How It Works

Servos are clever devices. Using just one input pin, they receive the position from the Arduino and they go there. Internally, they have a motor driver and a feedback circuit that makes sure that the servo arm reaches the desired position. But what kind of signal do they receive on the input pin?

It is a square wave similar to PWM. Each cycle in the signal lasts for 20 milliseconds and for most of the time, the value is LOW. At the beginning of each cycle, the signal is HIGH for a time between 1 and 2 milliseconds. At 1 millisecond it represents 0 degrees and at 2 milliseconds it represents 180 degrees. In between, it represents the value from 0–180. This is a very good and reliable method. The graphic makes it a little easier to understand.

Remember that using the Servo library automatically disables PWM functionality on PWM pins 9 and 10 on the Arduino UNO and similar boards.

Code breakdown

The code simply declares the servo object and then initializes the servo by using the servo.attach() function. We shouldn’t forget to include the servo library. In the loop(), we set the servo to 0 degrees, wait, then set it to 90, and later to 180 degrees.

#EB-28 Arduino IR remote servo Motor control | servo Motor | Earthbondhon
#EB-28 Arduino IR remote servo Motor control | servo Motor | Earthbondhon

Điều khiển Động cơ Servo bằng PWM

Trong các động cơ Analog Servo, tín hiệu PWM có cho kỳ 20ms được sử dụng để điều khiển động cơ.

Một tín hiệu 20ms có tần số 50Hz.

Độ rộng của xung được thay đổi trong khoảng từ 1 đến 2ms để điều khiển vị trí trục động cơ.

  • Đọc bài viết PWM: Bài 4: PWM | Thay đổi ánh sáng của LED trên Arduino
  • Độ rộng xung 1,5ms sẽ làm cho trục servo nằm ở vị trí 90 độ.
  • Độ rộng xung 1ms sẽ làm cho trục servo nằm ở vị trí 0 độ.
  • Độ rộng xung 2ms sẽ làm cho trục servo nằm ở vị trí 180 độ.

Việc thay đổi độ rộng xung giữa 1ms và 2ms sẽ di chuyển trục servo qua góc giới hạn 180 độ. Bạn có thể điều chỉnh ở bất kỳ góc nào bạn muốn bằng cách điều chỉnh độ rộng xung cho phù hợp.

Step 4: More Things About Servos

Controlling servos is easy, and here are a few more tricks we can use:

Controlling the exact pulse time

Arduino has a built-in function servo.write(degrees) that simplifies the control of servos. However, not all servos respect the same timings for all positions. Usually, 1 millisecond means 0 degrees, 1.5 milliseconds mean 90 degrees, and, of course, 2 milliseconds mean 180 degrees. Some servos have smaller or larger ranges.

For better control, we can use the servo.writeMicroseconds(us) function, which takes the exact number of microseconds as a parameter. Remember, 1 millisecond equals 1,000 microseconds.

More servos

In order to use more than one servo, we need to declare multiple servo objects, attach different pins to each one, and address each servo individually. First, we need to declare the servo objects—as many as we need:

// Create servo objects Servo Servo1, Servo2, Servo3;

Then we need to attach each object to one servo motor. Remember, every servo motor uses an individual pin:

Servo1.attach(servoPin1); Servo2.attach(servoPin2); Servo3.attach(servoPin3);

In the end, we just have to address each servo object individually:

Servo1.write(0); // Set Servo 1 to 0 degrees Servo2.write(90); // Set Servo 2 to 90 degrees

Connection-wise, the grounds from the servos go to GND on the Arduino, the servo power to 5V or VIN (depending on the power input), and in the end, each signal line has to be connected to a different digital pin. Contrary to popular belief, servos don’t need to be controlled by PWM pins—any digital pin will work.

Continuous rotation servos

There is a special breed of servos labelled as continuous rotation servos. While a normal servo goes to a specific position depending on the input signal, a continuous rotation servo either rotates clockwise or counter-clockwise at a speed proportional to the signal. For example, the Servo1.write(0) function will make the servomotor spin counter-clockwise at full speed. The Servo1.write(90) function will stop the motor and Servo1.write(180) will turn the motor clockwise at full speed.

There are multiple uses for such servos; however, they are really slow. If you are building a microwave and need a motor to turn the food, this is your choice. But be careful, microwaves are dangerous!

Arduino tutorial 7- How to control Servo motor with Arduino (code explained) | using servo library
Arduino tutorial 7- How to control Servo motor with Arduino (code explained) | using servo library

Bài viết liên quan

  • Bài 9: Cảm biến ánh sáng (Quang trở) cách chia điện áp trong môi trường Arduino
  • Bài 8: Cảm biến góc nghiêng sử dụng ngắt (INTERRUPT) trong môi trường Arduino
  • Bài 7: Cảnh báo nhiệt độ (LM35) bằng còi báo sử dụng Arduino Uno
  • Bài 6: Tạo âm thanh (Còi) bằng Arduino
  • Bài 5: Thay đổi màu sắc Led RGB sử dụng Arduino
  • Bài 4: PWM | Thay đổi ánh sáng của LED trên Arduino
  • Bài 3: Sử dụng Arduino làm hệ thống đèn giao thông
  • Bài 2: Chớp tắt LED trên Arduino Uno (Phần 2)
  • Bài 1: Chớp tắt LED trên Arduino Uno

Controlling Multiple Servo Motors with Arduino

The Arduino servo library supports controlling of up to 12 servos at the same time with most the Arduino boards, and 48 servos using the Arduino Mega board. On top of that, controlling multiple servo motors with Arduino is as easy as controlling just a single one.

Here’s an example code for controlling multiple servos:


/* Controlling multiple servo motors with Arduino by Dejan, https://howtomechatronics.com */ Servo servo1; Servo servo2; Servo servo3; Servo servo4; Servo servo5; void setup() { servo1.attach(8); servo2.attach(9); servo3.attach(10); servo4.attach(11); servo5.attach(12); } void loop() { // move all servos to position 0 servo1.write(0); servo2.write(0); servo3.write(0); servo4.write(0); servo5.write(0); delay(2000); // move all servos to position 90 servo1.write(90); servo2.write(90); servo3.write(90); servo4.write(90); servo5.write(90); delay(2000); // move all servos to position 180 servo1.write(180); servo2.write(180); servo3.write(180); servo4.write(180); servo5.write(180); delay(2000); }

Code language: Arduino (arduino)

So, we just have to create objects from the Servo class for each servo motor, and define to which Arduino pin is connected. Of course, we can set any servo to move to any position, at any time.

As an example you can also check my Arduino Ant Hexapod Robot project where I used an Arduino MEGA board to control 22 servo motors.

How to Make A Simple And Easy Arduino Robot For Science Project
How to Make A Simple And Easy Arduino Robot For Science Project

Arduino Servo Motor Control

Let’s put the above said to test and make a practical example of controlling a hobby servo using Arduino. I will use the MG996R which is a high-torque servo featuring metal gearing with stall torque of 10 kg-cm. The high torque comes at a price and that’s the stall current of the servo which is 2.5A. The running current is from 500mA to 900mA and the operating voltage is from 4.8 to 7.2V.

The current ratings indicate that we cannot directly connect this servo to the Arduino, but we must use a separate power supply for it.

Circuit Diagram

Here’s the circuit diagram for this example.

We simply need to connect the control pin of the servo to any digital pin of the Arduino board, connect the Ground and the positive wires to the external 5V power supply, and also connect the Arduino ground to the servo ground.

In case we use a smaller hobby servo, the S90 Micro Servo, it’s possible to power it directly from the 5V Arduino pin.

The S90 Micro Servo has lower current consumption, around 100-200mA no-load running current, but around 500-700mA stall current. On the other hand, the Arduino 5V pin can output only around 500mA if powered via USB, or up to 1A in powered via the barrel connector.

Even though it’s possible to run these 9g servo motors directly to Arduino, for more stable work I would suggest to always use an external power supply for them.

You can get the components needed for this example from the links below:

  • MG996R Servo Motor …………………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • or S90 Micro Servo ………..…………………… Amazon / Banggood / AliExpress
  • Arduino Board ……………………………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • 5V 2A DC Power Supply …………………..….. Amazon / Banggood / AliExpress

Disclosure: These are affiliate links. As an Amazon Associate I earn from qualifying purchases.

Step 2: Code

The following code will turn a servo motor to 0 degrees, wait 1 second, then turn it to 90, wait one more second, turn it to 180, and then go back.

// Include the Servo library#include

// Declare the Servo pin int servoPin = 3; // Create a servo object Servo Servo1; void setup() { // We need to attach the servo to the used pin number Servo1.attach(servoPin); } void loop(){ // Make servo go to 0 degrees Servo1.write(0); delay(1000); // Make servo go to 90 degrees Servo1.write(90); delay(1000); // Make servo go to 180 degrees Servo1.write(180); delay(1000); }

If the servo motor is connected on another digital pin, simply change the value of servoPin to the value of the digital pin that has been used.

Attachments

DIY Arduino based Gear cutting machine | Arduino project
DIY Arduino based Gear cutting machine | Arduino project

Mô-men xoắn

Mô-men xoắn là một đại lượng rất quan trọng, dùng để xác định mức độ mạnh mẽ của động cơ.

Đơn vị tính bằng ounce-inch hoặc kilogam-cm. Bạn có thể quy đổi như sau:

  • Nhân số kilogam-centimet với 13,88 để có được ounce-inch.
  • Chia ounce-inch 13,88 để có được kilogam-cm.

Để hiểu hơn các con số mô-men xoắn các bạn xem ví dụ sau:

Một động cơ servo chịu được tải là 5kg-cm. Đồng nghĩa là sẽ chịu được 69,4 oz-in (5 x 13,88 = 69,4).

Động cơ servo có thể chịu được tải 5 kg ở khoảng cách 1 cm tính từ tâm của trục.

Khi tăng gấp đôi khoảng cách, tải sẽ giảm đi một nửa, do đó cách trục 2cm và chịu được tải là 2,5kg.

Một nửa khoảng cách nhân đôi tải trọng có thể chịu được 10kg.

Động cơ servo càng lớn có xu hướng mô-men xoắn càng lớn và động cơ có mô-men xoắn lớn hơn thì giá thành càng cao.

Bạn sẽ học được gì

  • Có kiến thức cơ bản về Robotics
  • Chế tạo Robot dò đường thông minh
  • Đánh thức nhà khoa học bên trong bạn
  • Tìm hiểu thêm về Robotics, các thuật toán Robot tự động
  • Kiến thức nền tảng để chế tạo các máy móc tự động phục vụ đời sống sinh hoạt, lao động sản xuất
  • Kiến thức để chế tạo sản phẩm, tham gia các cuộc thi khoa học công nghệ trong nước và quốc tế

Ứng dụng điều khiển Động cơ Servo SG90 sử dụng Arduino Uno

Động cơ Servo SG90 là một loại động cơ được sử dụng để điều khiển vị trí của các thiết bị trong các ứng dụng như robot, máy in 3D, máy bay điều khiển từ xa, v.v. Trong ứng dụng này, chúng ta sẽ sử dụng Arduino Uno để điều khiển động cơ Servo SG90.

Sơ đồ kết nối:

  • Chân GND của Arduino kết nối với chân GND của động cơ Servo.
  • Chân 5V của Arduino kết nối với chân VCC của động cơ Servo.
  • Chân 9 của Arduino kết nối với chân sinyal (chân trung tâm) của động cơ Servo.

Để điều khiển động cơ Servo SG90, chúng ta cần sử dụng thư viện Servo.h có sẵn trong Arduino IDE. Bạn có thể cài đặt thư viện này bằng cách vào menu Sketch -> Include Library -> Servo.

Sau đây, là đoạn code để điều khiển động cơ Servo SG90:

#include

Servo servo; // Khai báo đối tượng servo void setup() { servo.attach(9); // Chân 9 được sử dụng để điều khiển động cơ Servo } void loop() { servo.write(0); // Quay động cơ Servo đến góc 0 độ delay(1000); // Đợi 1 giây servo.write(90); // Quay động cơ Servo đến góc 90 độ delay(1000); // Đợi 1 giây servo.write(180); // Quay động cơ Servo đến góc 180 độ delay(1000); // Đợi 1 giây }

Trong đoạn mã lệnh trên, chúng ta khai báo đối tượng servo của thư viện Servo.h. Trong hàm

setup()

, chúng ta gọi phương thức

attach(9)

để thiết lập chân 9 của Arduino để điều khiển động cơ Servo SG90. Trong hàm

loop()

, chúng ta gọi phương thức

write()

của đối tượng servo để điều khiển động cơ Servo SG90 đến các góc khác nhau, và sử dụng hàm

delay()

để đợi 1 giây giữa mỗi lần điều khiển động cơ.

Sau khi nạp chương trình vào Arduino Uno, động cơ Servo SG90 sẽ được điều khiển để quay đến các góc khác nhau theo thời gian được thiết lập.

Usage

This library allows an Arduino board to control RC (hobby) servo motors. Servos have integrated gears and a shaft that can be precisely controlled. Standard servos allow the shaft to be positioned at various angles, usually between 0 and 180 degrees. Continuous rotation servos allow the rotation of the shaft to be set to various speeds.

The Servo library supports up to 12 motors on most Arduino boards and 48 on the Arduino Mega. On boards other than the Mega, use of the library disables

analogWrite()

(PWM) functionality on pins 9 and 10, whether or not there is a Servo on those pins. On the Mega, up to 12 servos can be used without interfering with PWM functionality; use of 12 to 23 motors will disable PWM on pins 11 and 12.

To use this library:


#include

Circuit

Servo motors have three wires: power, ground, and signal. The power wire is typically red, and should be connected to the 5V pin on the Arduino board. The ground wire is typically black or brown and should be connected to a ground pin on the Arduino board. The signal pin is typically yellow, orange or white and should be connected to a digital pin on the Arduino board. Note that servos draw considerable power, so if you need to drive more than one or two, you’ll probably need to power them from a separate supply (i.e. not the 5V pin on your Arduino). Be sure to connect the grounds of the Arduino and external power supply together.

IoT – Internet of Things

Artificial Intelligence

Single Board Computer

STEM EDUCATION

Mạch điện – Module

  • Mạch thu phát sóng RF
  • Màn hình LCD
  • Mạch điều khiển động cơ
  • Điều khiển & Bàn phím & Joystick
  • Dimmer & phát xung PWM
  • Giao tiếp & Chuyển đổi
  • Âm thanh & Khuếch đại Amply
  • Đóng ngắt & Relay
  • Nguồn xung & Giảm, tăng áp & Sạc pin
  • Thời gian & Hiển thị & Còi, Buzzer
  • Kit phát triển & Mạch nạp
  • Đế chuyển Adapter

Cảm biến – Sensor

  • Ánh sáng & Âm thanh & Màu sắc
  • Chuyển động & Rung
  • Đo Dòng điện & Điện thế
  • Dò line & Encoder & Vận tốc
  • Gia tốc & Góc nghiêng & La bàn
  • Sinh học & Môi trường
  • Hình ảnh & Barcode, QR
  • Từ trường & Kim loại & Điện dung
  • Nhiệt độ & Độ ẩm & Mưa
  • Áp suất & Lưu lượng & Cân nặng
  • Khoảng cách & Vật cản & Radar
  • Sò nóng lạnh Peltier

Robot – Điều khiển

  • Khung Robot
  • Phụ kiện Robot
  • Bánh xe
  • Động cơ
  • Động cơ bơm, thổi & Van điện từ
  • Mạch điều khiển Động cơ
  • Pin & Sạc
  • Pin Năng Lượng Mặt Trời Solar Panel
  • Máy in 3D & CNC Mini

Phụ kiện và dụng cụ

Thương hiệu phân phối

In this tutorial we will learn how servo motors work and how to control servo motors with Arduino. Servo motors are very popular and widely used in many Arduino projects because they are easy to use and provide great position control.

Servos are great choice for robotics projects, automation, RC models and so on. I have already used them in many of my Arduino projects and you can check out some of them here:

  • DIY Arduino Robot Arm with Smartphone Control
  • Arduino Ant Hexapod Robot
  • DIY Arduino based RC Hovercraft
  • SCARA Robot | How To Build Your Own Arduino Based Robot
  • DIY Mars Perseverance Rover Replica – Arduino based Project

You can watch the following video or read the written tutorial below. It includes several examples how to use a servo motor with Arduino, wiring diagram and codes. In additional, it has a guide how to control multiple servo motors with Arduino using the PCA9685 PWM driver.

Servo motor connected to battery - dc servo moto - tech creator
Servo motor connected to battery – dc servo moto – tech creator

How Servo Motors Work?

There are four main components inside of a hobby servo, a DC motor, a gearbox, a potentiometer and a control circuit. The DC motor is high speed and low torque but the gearbox reduces the speed to around 60 RPM and at the same time increases the torque.

The potentiometer is attached on the final gear or the output shaft, so as the motor rotates the potentiometer rotates as well, thus producing a voltage that is related to the absolute angle of the output shaft. In the control circuit, this potentiometer voltage is compared to the voltage coming from the signal line. If needed, the controller activates an integrated H-Bridge which enables the motor to rotate in either direction until the two signals reach a difference of zero.

A servo motor is controlled by sending a series of pulses through the signal line. The frequency of the control signal should be 50Hz or a pulse should occur every 20ms. The width of pulse determines angular position of the servo and these type of servos can usually rotate 180 degrees (they have a physical limits of travel).

Generally pulses with 1ms duration correspond to 0 degrees position, 1.5ms duration to 90 degrees and 2ms to 180 degrees. Though the minimum and maximum duration of the pulses can sometimes vary with different brands and they can be 0.5ms for 0 degrees and 2.5ms for 180 degrees position.

Read More: Stepper Motors and Arduino – The Ultimate Guide

Step 1: How to Connect Them

A servo motor has everything built in: a motor, a feedback circuit, and most important, a motor driver. It just needs one power line, one ground, and one control pin.

Following are the steps to connect a servo motor to the Arduino:

  1. The servo motor has a female connector with three pins. The darkest or even black one is usually the ground. Connect this to the Arduino GND.
  2. Connect the power cable that in all standards should be red to 5V on the Arduino.
  3. Connect the remaining line on the servo connector to a digital pin on the Arduino.

Check the image for a view of the servo connected to the Arduino.

Servo Motors, how do they work?
Servo Motors, how do they work?

Thời gian Động cơ Servo quay liên tục

Động cơ RC servo quay liên tục, gửi các tín hiệu PWM giống nhau sẽ khiến động cơ hoạt động khác nhau.

  • Độ rộng xung 1,5ms sẽ làm cho servo ngừng quay.
  • Độ rộng xung 1ms sẽ làm cho servo quay với tốc độ tối đa theo chiều ngược kim đồng hồ.
  • Độ rộng xung 2ms sẽ làm cho trục servo quay với tốc độ tối đa theo chiều kim đồng hồ.

Thay đổi độ rộng xung giữa 1ms và 1,5ms sẽ làm cho động cơ quay ngược chiều kim đồng hồ với độ rộng xung ngắn hơn làm cho động cơ quay nhanh hơn.

Thay đổi độ rộng xung giữa 1,5ms và 2ms sẽ làm cho động cơ quay theo chiều kim đồng hồ với các xung dài hơn dẫn đến tốc độ nhanh hơn.

Troubleshooting

Servo motor jitters and resets my Arduino board

This is a common problem with these hobby servo motors, the SG90 Micro Servo and the MG996R. The reason for this is that, as mentioned earlier, they can draw quite significant amount of current when they are at load. This can cause the Arduino board to reset, especially if you are powering the servo directly from the Arduino 5V pin.

In order to solve this issue you can use a capacitor across the GND and the 5V pin. It will act as a decouple capacitor which will provide additional current to the system at start up when the DC motor starts.

Servo motor won’t move entire range from 0 to 180 degrees

This is another common problem with these hobby servos. As we explained earlier, a pulse width of 1ms (0.5ms) corresponds to 0 degrees position, and 2ms (2.5ms) to 180 degrees. However, these values can vary from servo to servo and between different manufacturers.

In order to solve this problem, we need to adjust the pulse width we are sending to the servo motor with the Arduino. Luckily, using the Arduino Servo library we can easily adjust the pulse widths values in the attach() function.

The attach() function can take two additional parameters, and that’s the minimum and maximum pulse width in microseconds. The default values are 544 microseconds (0.544milliseconds) for minimum (0 degrees) angle, and 2400 microseconds (2.4ms). So by adjusting these values we can fine tune the moment range of the servo.


myservo.attach(9,600,2300); // (pin, min, max)

Code language: Arduino (arduino)

Control servo motor with ultrasonic sensor and arduino
Control servo motor with ultrasonic sensor and arduino

Frequently Asked Questions (FAQs)

Using a servo motor with Arduino is quite easy. The servo motor has just 3 wires, two of which are GND and 5V for powering, and the third wire is the control line which goes to the Arduino board.

We can run servo motors directly from Arduino, but we might have power problems. If the servo motor draws more than 500mA of current, the Arduino board might lose it’s power and reset. It’s better to always use a separate power source for the servo motors.

Using the Arduino Servo library we can control up to 12 servo motors with most Arduino boards, and up to 48 servo motors with the Arduino Mega board. Of course, we need to use a dedicated power source for the servo motors.

Powering Servo Motors

Servo motors have different power requirements depending on their size and the workload they are experiencing. A common servo motor such as the Feetech Mini Servo Motor requires between 4.8 – 6 V at 5 – 6 mA when idle. It doesn’t take very much energy to stand still.

But as soon as the motor starts moving, it starts using more energy, and it gets that energy by pulling more current from the power source.

If it experiences heavier loads such as added weight or an object blocking its movement , it naturally needs to use even more energy to move the obstacle, and as a result the current consumption increases. The current consumption of the motor linked above can reach up to 800 mA.

This high current-draw is generally not safe to draw from an Arduino board. To avoid damaging our board we need to power the servo motor through an external power supply. Choosing the correct power supply depends on the servo motor you are using, so always check the specifications. Pay especially close attention to the:

  • operating voltage range
  • idle current – consumption when not moving
  • running current – consumption when moving freely
  • stall current – consumption under max load or when blocked

To power a 4.8 – 6 V servo you could use a 5 V 1 A AC Adapter, cut the cable, and connect the wires to the servo using e.g. a breadboard.

Note that USB wall chargers are limited to 500 mA (USB 2.0) or 900 mA (USB 3.0).

If your project needs to move around freely without being attached to a power outlet you can also choose batteries to power the servo. If you need 5 V exactly you can use two 18650 Li-Ion batteries together with a step-down converter.

A step-down converter is needed because 18650 Li-Ion batteries will give you around 7.4 V. The max current depends on the specific battery but most of them are designed to output above 1A which is enough to power our small servo.

If you are using bigger or more servos make sure to check your power requirements accordingly.

Capacitors are recommended for powering servo motors. They help stabilize the power supply, minimize voltage drops, and reduce electrical noise. The specific capacitor values may vary based on the servo motor’s requirements, but including them is good practice for better performance and reliability.

When using a Feetech Mini Servo Motor we recommend using a 100 µF capacitor.

Because some capacitors are polarised (meaning that they have a direction), you may need to be careful with how you connect them to your circuit. Make sure to connect them correctly by checking for markings such as a white stripe, a ‘+’ symbol, or a longer lead. If your capacitor has these, match the indicators of the capacitor with your circuit (pay attention to the + and – signs), and be careful not to exceed the voltage limits. This precaution helps prevent issues like leaks or damage that could harm your circuit.

You can read more about capacitors here.

Arduino Tutorial: Using a Servo SG90 with Arduino
Arduino Tutorial: Using a Servo SG90 with Arduino

Giới thiệu tổng quan về động cơ servo

Có nhiều loại động cơ servo và tính năng chính của chúng là khả năng điều khiển chính xác vị trí của trục. Động cơ servo là một hệ thống vòng kín sử dụng phản hồi vị trí để điều khiển chuyển động và vị trí cuối cùng của nó.

Hệ thống vòng kín

Trong công nghiệp động cơ servo là loại cảm biến phản hồi vị trí, thường là một bộ code hóa có độ chính xác cao, trong khi trong các động cơ RC hoặc nhỏ hơn, cảm biến vị trí thường là một chiết áp đơn giản. Vị trí thực tế được tìm thấy bởi các thiết bị này được đưa trở lại bộ phát hiện lỗi nơi nó được so sánh với vị trí đích. Sau đó, theo lỗi, bộ điều khiển sửa vị trí thực tế của động cơ để khớp với vị trí đích.

Hệ thống vòng kín Servo

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ xem xét chi tiết về các động cơ servo thường gặp. Chúng tôi sẽ giải thích cách các servo này hoạt động và cách điểu khiển chúng bằng Arduino.

Động cơ thường dùng là bộ truyền động kích thước nhỏ được sử dụng để điều khiển xe ô tô, thuyền, máy bay, v.v. Chúng cũng được sử dụng bởi các sinh viên kỹ thuật để chế tạo robot, tạo ra cánh tay robot, robot lấy cảm hứng sinh học, robot hình người, v.v.

Ứng dụng động cơ Servo Robot cánh tay Hexapod Robot hình người

⇒ Robot vẽ Axidraw Việt Machine sử dụng động cơ servo: Xem tại đây

Cách thức hoạt động của Servo RC / cổ điển

Bên trong một servo cổ diển có bốn thành phần chính, động cơ DC, hộp số, biến trở và mạch điều khiển. Động cơ DC có tốc độ cao và mô-men xoắn thấp nhưng hộp số giảm tốc độ xuống khoảng 60 vòng / phút, đồng thời tăng mô-men xoắn.

Cách thức hoạt động của Servo bên trong các thành phần Mạch điều khiển chiết áp động cơ DC

Chiết áp được gắn trên bánh răng cuối cùng hoặc trục đầu ra, do đó động cơ cũng quay chiết áp, tạo ra một điện áp liên quan đến góc tuyệt đối của trục đầu ra. Trong mạch điều khiển, điện áp chiết áp này được so sánh với điện áp đến từ đường tín hiệu. Nếu cần, bộ điều khiển kích hoạt mạch cầu H tích hợp cho phép động cơ quay theo hai hướng cho đến khi hai tín hiệu đạt mức chênh lệch bằng không.

Một động cơ servo được điều khiển bằng cách gửi một loạt các xung qua đường tín hiệu. Tần số của tín hiệu điều khiển phải là 50Hz hoặc một chu kỳ xung là 20ms. Độ rộng của xung xác định vị trí góc của servo và các loại servo này thường có thể xoay 180 độ (chúng có giới hạn vật lý khi di chuyển).

Tín hiệu điều khiển động cơ RC Servo

Nói chung các xung có tại 1ms tương ứng với vị trí 0 độ, 1,5ms đến 90 độ và 2ms đến 180 độ. Mặc dù thời gian tối thiểu và tối đa của các xung đôi khi có thể thay đổi theo các loại khác nhau và chúng có thể là 0,5ms cho 0 độ và 2,5ms cho vị trí 180 độ.

Điều khiển động cơ Arduino Servo

Chúng ta hãy kiểm tra những thông tin trên và làm một ví dụ thực tế về điều khiển một servo cổ điển bằng Arduino. Tôi sẽ sử dụng MG996R, một động cơ servo mô-men xoắn cao có bánh răng kim loại với mô-men xoắn 10 kg-cm. Mô-men xoắn cao có dòng ổn định của servo là 2.5A. Dòng điện chạy từ 500mA đến 900mA và điện áp hoạt động từ 4,8 đến 7,2V.

Điều khiển động cơ Arduino Servo MG996R

Xếp hạng hiện tại cho thấy rằng chúng tôi không thể kết nối trực tiếp servo này với Arduino, nên chúng tôi phải sử dụng nguồn điện riêng cho nó. Đây là sơ đồ mạch cho ví dụ này.

Sơ đồ mạch điều khiển Arduino

Chúng ta chỉ cần kết nối chân điều khiển của servo với bất kỳ chân kỹ thuật số nào của board Arduino, kết nối Ground và dây dương với nguồn điện 5V bên ngoài, đồng thời kết nối ground của Arduino với chân GND của servo.

Code điều khiển động cơ Servo từ Arduino

Bây giờ chúng ta hãy xem code Arduino để điều khiển động cơ servo. Code rất đơn giản. Chúng ta chỉ cần xác định chân mà servo được kết nối, xác định chân đó là đầu ra và trong phần vòng lặp tạo ra các xung với chu kỳ và tần số cụ thể như chúng ta đã giải thích ở trên.

#define servoPin 9 void setup() { pinMode(servoPin, OUTPUT); } void loop() { // A pulse each 20ms digitalWrite(servoPin, HIGH); delayMicroseconds(1450); // Duration of the pusle in microseconds digitalWrite(servoPin, LOW); delayMicroseconds(18550); // 20ms – duration of the pusle // Pulses duration: 600 – 0deg; 1450 – 90deg; 2300 – 180deg }

Sau một số thử nghiệm, tôi đã đưa ra các giá trị sau trong khoảng thời gian các xung hoạt động với servo. Các xung có thời lượng 0,6ms tương ứng với vị trí 0 độ, 1,45ms đến 90 độ và 2,3ms đến 180 độ.

Tôi đã kết nối một thiết bị đo vạn năng nối tiếp với servo để kiểm tra dòng điện. Mức dòng điện tối đa mà tôi nhận thấy là lên tới 0,63A. Vâng, bởi vì đây không phải là bản gốc TowerPro MG996R, mà là bản sao rẻ hơn, rõ ràng có hiệu suất kém hơn.

Động cơ Servo MG996R

Tuy nhiên, chúng ta hãy xem một cách thuận tiện hơn để điều khiển các servo bằng Arduino. Đó là sử dụng thư viện Arduino Arduino.

#include

Servo myservo; // create servo object to control a servo void setup() { myservo.attach(9,600,2300); // (pin, min, max) } void loop() { myservo.write(0); // tell servo to go to a particular angle delay(1000); myservo.write(90); delay(500); myservo.write(135); delay(500); myservo.write(180); delay(1500); }

Ở đây chúng ta chỉ cần nạp thư viện, xác định đối tượng servo và sử dụng hàm attach() xác định chân mà servo được kết nối cũng như xác định giá trị tối thiểu và tối đa của thời lượng xung. Sau đó, bằng cách sử dụng hàm write (), chúng ta chỉ cần đặt vị trí của servo từ 0 đến 180 độ. Với thư viện này, chúng ta có thể điều khiển tới 12 servo cùng lúc hoặc 48 servo bằng cách sử dụng board Arduino Mega.

Trình điều khiển PWM / Servo Arduino và PCA9685

Ngoài ra còn có một cách khác để điều khiển servo bằng Arduino và đó là sử dụng trình điều khiển servo PCA9685. Đây là trình điều khiển servo và servo 16 kênh 12 bit, giao tiếp với Arduino bằng bus I2C. Nó có một đồng hồ tích hợp để có thể chạy 16 động cơ cùng lúc, hoặc độc lập với Arduino.

Trình điều khiển Servo Arduino và PCA9685

Chúng ta có thể xâu chuỗi lên tới 62 trình điều khiển này trên cùng một bus I2C. Vì vậy, về mặt lý thuyết, chúng ta có thể điều khiển tới 992 động cơ chỉ bằng hai chân I2C từ board Arduino. 6 chân chọn địa chỉ được sử dụng để đặt địa chỉ I2C khác nhau cho mỗi trình điều khiển bổ sung. Chúng ta chỉ cần kết nối các miếng hàn theo bảng này.

Địa chỉ PCA9685 Chọn Chân Board I2CAddress

Đây là sơ đồ mạch và chúng ta có thể nhận thấy rằng chúng ta cần một nguồn cung cấp điện riêng cho các servo.

Sơ đồ mạch Arduino và PCA9685

Các linh kiện cần thiết
  • Động cơ Servo MG996R
  • Trình điều khiển Servo PCA9685 PWM
  • Board Arduino
  • Nguồn cung cấp điện 5V- 6A DC

=> Nơi bán linh kiện điện tử chất lượng: Xem tại đây

Bây giờ hãy xem code Arduino. Để điều khiển trình điều khiển servo này, chúng ta sẽ sử dụng thư viện PCA9685 có thể tải xuống từ GitHub .

Code Arduino PCA9685

#include

#include “PCA9685.h” PCA9685 driver; // PCA9685 outputs = 12-bit = 4096 steps // 2.5% of 20ms = 0.5ms ; 12.5% of 20ms = 2.5ms // 2.5% of 4096 = 102 steps; 12.5% of 4096 = 512 steps PCA9685_ServoEvaluator pwmServo(102, 470); // (-90deg, +90deg) // Second Servo // PCA9685_ServoEvaluator pwmServo2(102, 310, 505); // (0deg, 90deg, 180deg) void setup() { Wire.begin(); // Wire must be started first Wire.setClock(400000); // Supported baud rates are 100kHz, 400kHz, and 1000kHz driver.resetDevices(); // Software resets all PCA9685 devices on Wire line driver.init(B000000); // Address pins A5-A0 set to B000000 driver.setPWMFrequency(50); // Set frequency to 50Hz } void loop() { driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(-90)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(0)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(90)); delay(1000); }

Trước tiên chúng ta cần bao gồm các thư viện và xác định đối tượng PCA9685. Sau đó, sử dụng đối tượng Servo_Evaluator xác định chu kỳ xung hoặc đầu ra PWM của trình điều khiển. Lưu ý rằng các đầu ra là 12 bit, độ phân giải 4096 bước. Vì vậy, thời gian xung tối thiểu là 0,5ms hoặc 0 độ sẽ tương ứng với 102 bước và thời lượng xung tối đa là 2,5ms hoặc 180 độ ở vị trí 512 bước. Nhưng như đã giải thích trước đó, các giá trị này sẽ được điều chỉnh theo động cơ servo của bạn. Trong trường hợp của tôi, giá trị từ 102 đến 470 tương ứng với vị trí 0 đến 180 độ.

Trong phần thiết lập, chúng ta cần xác định tốc độ xung I2C, đặt địa chỉ trình điều khiển và đặt tần số thành 50Hz.

Trong phần vòng lặp, sử dụng các hàm setChannelPWM () và pwmForAngle (), chúng ta chỉ cần đặt servo theo góc mong muốn.

Tôi đã kết nối một servo thứ hai với trình điều khiển và như tôi dự đoán, nó không ở vị trí giống như ban đầu, và đó là vì các động cơ mà tôi đang sử dụng là bản sao rẻ tiền và chúng không đáng tin cậy. Tuy nhiên, đây không phải là vấn đề lớn vì sử dụng phiên bản Servo_Evaluator, chúng ta có thể đặt các cài đặt đầu ra khác nhau cho mỗi servo. Chúng ta cũng có thể điều chỉnh vị trí 90 độ trong trường hợp nó không bắt đầu ở giữa. Theo cách đó, tất cả các servo sẽ hoạt động như nhau và vị trí góc chính xác.

Điều khiển nhiều servo với trình điều khiển PCA9685

Chúng ta sẽ tới một ví dụ nữa điều khiển nhiều servo với nhiều trình điều khiển PCA9685.

Điều khiển 22 động cơ Servo với Arduino và PCA9685

Với mục đích đó, chúng ta cần kết nối các trình điều khiển với nhau và kết nối địa chỉ phù hợp chọn miếng hàn. Đây là sơ đồ mạch:

Bây giờ chúng ta hãy xem code Arduino

#include

#include “PCA9685.h” PCA9685 driver; // PCA9685 outputs = 12-bit = 4096 steps // 2.5% of 20ms = 0.5ms ; 12.5% of 20ms = 2.5ms // 2.5% of 4096 = 102 steps; 12.5% of 4096 = 512 steps PCA9685_ServoEvaluator pwmServo(102, 470); // (-90deg, +90deg) // Second Servo PCA9685_ServoEvaluator pwmServo2(102, 310, 505); // (0deg, 90deg, 180deg) void setup() { Wire.begin(); // Wire must be started first Wire.setClock(400000); // Supported baud rates are 100kHz, 400kHz, and 1000kHz driver.resetDevices(); // Software resets all PCA9685 devices on Wire line driver.init(B000000); // Address pins A5-A0 set to B000000 driver.setPWMFrequency(50); // Set frequency to 50Hz } void loop() { driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(-90)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(0)); delay(1000); driver.setChannelPWM(0, pwmServo.pwmForAngle(90)); delay(1000); }

Vì vậy, chúng ta nên tạo đối tượng PCA9685 riêng cho từng trình điều khiển, xác định địa chỉ cho từng trình điều khiển cũng như đặt tần số thành 50Hz. Bây giờ chỉ cần sử dụng các hàm setChannelPWM () và pwmForAngle (), chúng ta có thể đặt bất kỳ servo nào ở bất kỳ trình điều khiển nào để định vị bất kỳ góc nào chúng ta muốn.

Dịch từ: https://howtomechatronics.com/how-it-works/how-servo-motors-work-how-to-control-servos-using-arduino/

Động cơ RC Servo là gì?

Servo Motor Control Arduino Code

Now let’s take a look at the Arduino code for controlling the servo motor. The code is very simple. We just need to define the pin to which the servo is connect, define that pin as an output, and in the loop section generate pulses with the specific duration and frequency as we explained earlier.


/* Servo Motor Control - 50Hz Pulse Train Generator by Dejan, https://howtomechatronics.com */ void setup() { pinMode(servoPin, OUTPUT); } void loop() { // A pulse each 20ms digitalWrite(servoPin, HIGH); delayMicroseconds(1450); // Duration of the pusle in microseconds digitalWrite(servoPin, LOW); delayMicroseconds(18550); // 20ms - duration of the pusle // Pulses duration: 600 - 0deg; 1450 - 90deg; 2300 - 180deg }

Code language: Arduino (arduino)

After some testing I came up with the following values for the duration of the pulses that work with my servo. Pulses with 0.6ms duration corresponded to 0 degrees position, 1.45ms to 90 degrees and 2.3ms to 180 degrees.

I connected a multimeter in series with the servo to check the current draw. The maximum current draw that I noticed was up to 0.63A at stall. Well that’s because this isn’t the original TowerPro MG996R servo, but a cheaper replica, which obviously has worse performance.

Nevertheless, let’s take a look at a more convenient way of controlling servos using Arduino. That’s using the Arduino servo library.


/* Servo Motor Control using the Arduino Servo Library by Dejan, https://howtomechatronics.com */ Servo myservo; // create servo object to control a servo void setup() { myservo.attach(9,600,2300); // (pin, min, max) } void loop() { myservo.write(0); // tell servo to go to a particular angle delay(1000); myservo.write(90); delay(500); myservo.write(135); delay(500); myservo.write(180); delay(1500); }

Code language: Arduino (arduino)

Here we just need to include the library, define the servo object, and using the attach() function define the pin to which the servo is connected as well as define the minimum and maximum values of the pulses durations. Then using the write() function we simply set the position of the servo from 0 to 180 degrees.

How servo motor works
How servo motor works

Động cơ RC Servo là gì?

Động cơ RC Servo là động cơ có tốc độ thấp, mô-men xoắn cao, có nhiều kích cỡ khác nhau. Không giống như động cơ DC và Stepper, Động cơ RC Servo thường không xoay ở góc 360 độ. Thay vào đó, nó bị giới hạn trong phạm vi 180, 270 hoặc 90 độ.

Một tín hiệu điều khiển được gửi đến servo để điều chỉnh trục ở góc mong muốn. Với một tín hiệu duy nhất làm cho nó đơn giản và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng Arduino.

Conclusion

So, we have covered almost everything we need to know about using servo motors with Arduino. Of course, there are some many manufacturers and models of these type of hobby or RC servo motors, and each of them has its own unique features that might differ from what we explained above.

The possibilities for creating awesome robotics, automation and RC projects using motors are endless, however choosing the right model for your application is very important.

I hope you enjoyed this tutorial and learned something new. Feel free to ask any question in the comments section below, as well as make sure you can my Arduino Projects Collection.

AC servo controlled with Arduino
AC servo controlled with Arduino

Keywords searched by users: rc servo motor arduino

Bài 10: Điều Khiển Động Cơ Rc Servo Sử Dụng Arduino | Arduino Kit
Bài 10: Điều Khiển Động Cơ Rc Servo Sử Dụng Arduino | Arduino Kit
How To Control Servo Motors With Arduino - Complete Guide
How To Control Servo Motors With Arduino – Complete Guide
Using Servo Motors With Arduino - Youtube
Using Servo Motors With Arduino – Youtube
Động Cơ Rc Servo Là Gì? | Arduino Kit
Động Cơ Rc Servo Là Gì? | Arduino Kit
Động Cơ Servo Hoạt Động | Điều Khiển Servo Bằng Arduino
Động Cơ Servo Hoạt Động | Điều Khiển Servo Bằng Arduino
Controlling Servo Motor Using Ir Remote Control : 4 Steps (With Pictures) -  Instructables
Controlling Servo Motor Using Ir Remote Control : 4 Steps (With Pictures) – Instructables
Servo Motor Interfacing And Control Using Arduino - Geeksforgeeks
Servo Motor Interfacing And Control Using Arduino – Geeksforgeeks
Arduino Servo Motors : 5 Steps (With Pictures) - Instructables
Arduino Servo Motors : 5 Steps (With Pictures) – Instructables
How To Control Servo Motors With Arduino (3 Examples)
How To Control Servo Motors With Arduino (3 Examples)
Bài 10: Điều Khiển Động Cơ Rc Servo Sử Dụng Arduino | Arduino Kit
Bài 10: Điều Khiển Động Cơ Rc Servo Sử Dụng Arduino | Arduino Kit
How To Control Servo Motors With Arduino - Complete Guide
How To Control Servo Motors With Arduino – Complete Guide
How Servo Motor Works & Interface It With Arduino - Last Minute Engineers
How Servo Motor Works & Interface It With Arduino – Last Minute Engineers
4.2V~6V Probots Mini Servo Motor Sg90 For Arduino Rc Planes 9G 9 Gram At Rs  165/Piece In Bengaluru
4.2V~6V Probots Mini Servo Motor Sg90 For Arduino Rc Planes 9G 9 Gram At Rs 165/Piece In Bengaluru
Lesson 89: How To Control 360 Continuous Servo With Arduino - Youtube
Lesson 89: How To Control 360 Continuous Servo With Arduino – Youtube
Project 10 - Serial Communication Control Rc Servo
Project 10 – Serial Communication Control Rc Servo
Controlling Servo Motor Using Ir Remote Control : 4 Steps (With Pictures) -  Instructables
Controlling Servo Motor Using Ir Remote Control : 4 Steps (With Pictures) – Instructables

See more here: kientrucannam.vn

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *