Servo motor kontrol ünitesi ve kontrol programı

Servo motor kontrolü için iki adet kontrol ünitesi bulunuyor. Devrelerden biri 16f877 diğeri ise 16f876 üzerine kurulu devreler bilgisayar ile haberleşmeyi rs232 seri port üzerinden yapıyor. Assembly ile kazırlanmış yazılım ve eagle ile hazırlanmış pcb şema dosyaları var.

Servo Arayüzü

Servo Arayüzü, servo motorlar için esnek bir destektir. Arayüz, standart seri bağlantı noktası (RS232) ile bir S.Ha.RK makinesine bağlanan belirli bir yazılım kitaplığı ile bir devre kartının birleşimidir. Sonuç olarak, servo motorlar için bir Gerçek Zamanlı kontrol sistemi kolayca kurulabilir ve devreye alınabilir. Tüm bu donanım/yazılım bileşenleri bu sayfada açıklanacaktır.

Arayüz devresi, seri bağlantı yoluyla gönderilen servo komutlarını servo kontrol sinyaline çevirebilir. Bu sinyalleri detaylandırmak için bir mikrodenetleyici (Microchip PIC) kullanarak, aynı anda 8/16 servoyu destekleyebilen bir arayüz devresi oluşturduk. 8 servo versiyonu (SER8) bir PIC16F876 (28 pin) mikrodenetleyici kullanır, 16 servo versiyonu Bu tür servolar genellikle 20 ms periyotlu dijital sinyallerle çalıştırılır.

HIGH_TIME kontrol değeridir. Servo kitaplığının bu parametreleri görünmez hale getirmesi ve doğrudan açı veya hız değerleri kullanarak bir servoya komut göndermesi öngörülmüştür.

SER8 devresinin içinde, çıkış konektörü 9×2 pinli bir başlıktır. Bunlardan 8 tanesi sinyaller ve 1 tanesi GND’dir. SER16 devresi için 16 servo desteğine giden iki konektör (sıra 0 ve sıra 1) vardır. Aynı paket analog giriş konnektörü için kullanılır, ancak SER8 içinde mikrodenetleyici sınırlamaları nedeniyle 8 yerine sadece 5 analog giriş vardır. Bir yardımcı seri ve i2c bağlantı noktası mevcuttur.

Analog giriş, servo akım tüketimi hakkında bilgi taşıyan bir geri besleme hattı için çok kullanışlıdır. Geri besleme hattı, Güç Devresi Bölümünde açıklanacaktır. Analog giriş doğrudan A/D girişi PIC pinlerine bağlıdır, Yazılım Arayüzünün her bir giriş hattının örneklenmiş değerini okumak için özel bir işlevi vardır. Bir LM7805 yongası sabit bir voltaj (+5 V) sağlar, bu nedenle giriş voltajı 7 – 16 Volt arasında olabilir. Kontrol konektörleri doğrudan PIC pinlerine bağlanır. PIC aynı hatta iki motoru çalıştırabilir ve genellikle yanlış bir kontrol sinyali ile servolar zarar görmez. Varsayılan ayar olarak devreye güç verildiğinde veya reset butonuna basıldığında tüm servolar kapanır.

NOT: Servoları ters voltajla çalıştırmayın, hasar görebilirler! Tüm servoları aynı anda başlatmayın. Orta boy bir servo kutunun ilk darbe olarak 2 amper gerektirdiğini göz önünde bulundurmalısınız!

Şema üzerinde bazı dip anahtarları vardır;

DEFAULT-SWITCH: Bu anahtar açıksa, PIC tüm varsayılan kontrol değerlerini takip ederek servoları başlatacaktır. Bu değerler PIC programı içerisinde tanımlanır. Anahtar kapalı ise, başlangıç ​​değerleri PIC EEPROM içinde önceden kaydedilmiş değerler olacaktır. ( Yazılım Arayüzü bölümüne bakın )

SERİ ANAHTARLAR: MAX233 çipini atlamak ve seri hattı doğrudan PIC seri pinlerine bağlamak için gereklidirler.

Seri hat 8/N/1 olarak ayarlanmıştır ve hız varsayılan değer olarak 19200 bps’dir. Hızlı bir PC kullanılıyorsa, hızı 115200 bps olarak ayarlamak mümkün olabilir.

Orta ve büyük boyutlu servodan çekilen yüksek akım nedeniyle, kontrol bölümünü güç bölümünden ayırmak için özel bir devreye ihtiyaç vardır. İstikrarlı bir güç tedarikçisi için pek çok olası uygulama olabilir. İyi bir çözüm, normal servo çalışması için önerilen bir değer olan 5,5/6 Voltluk bir jeneratör elde etmek için LM7806 veya LM1084 gibi entegre çip kullanmaktır. Güç devresinin içinde, tahrik edilen servonun mevcut tüketimini elde etmek için bir sistem entegre etmek mümkündür.

Maxim MAX471, 2/3 pinlerinden 6/7 pinlerine akan “Iload” akımını bilmek için kullanılır. Pim 8 bir I = Iload / 2000 akımı üretir, bu nedenle 2K yük direnci ile pim 8’de bir V = Iload gerilimi vardır. Servo tüketimi dürtüsel olduğundan ve düşük geçişli filtreye ihtiyaç duyulduğu için bir RC filtresi eklenir ortalama değere yakın bir değer. Bir geri besleme hattı, servo direncini izlemek ve servonun doğru açı veya hız değerine ulaşıp ulaşmadığını bilmek için çok kullanışlıdır. MAX371 içindeki maksimum akım 3 amperdir, bu nedenle ne tür bir servoyu izlemek istediğinize dikkat etmelisiniz.

Kaynak: shark.sssup.it/contrib/servo/servo.html