مبدأ عمل محرك سيرفو والتواصل مع متحكم 8051

جرب أداة القضاء على المشاكل





المحركات المؤازرة عبارة عن أجهزة ميكانيكية قائمة بذاتها تُستخدم للتحكم في الآلات بدقة كبيرة. توجد هذه في العديد من التطبيقات من اللعب إلى الأتمتة الصناعية. هناك أنواع مختلفة من المحركات ، ولكن المحركات المؤازرة مصممة خصيصًا لوضع زاوي محدد للتحكم في الآلات. عادةً ما يتم استخدام محرك سيرفو للتحكم في الحركة الزاوية من 0 درجة إلى 180 درجة ومن 0 إلى 90 درجة. ال مبدأ عمل محرك سيرفو على أساس PWM ( تعديل عرض النبض ) نبضات.

أجهزة السيارات

أجهزة السيارات



محرك سيرفو يتفاعل مع متحكم 8051

يعد محرك سيرفو أحد المحركات الأكثر استخدامًا للحركة الزاوية الدقيقة. ميزة استخدام محرك سيرفو هي أنه يمكن التحكم في الوضع الزاوي للمحرك دون أي آلية رد فعل. عادة ما تستخدم المحركات المؤازرة في التطبيقات التجارية والصناعية . كما أنها تستخدم على نطاق واسع كما هو الحال في أنظمة القيادة مثل الروبوتات والطائرات وما إلى ذلك.


التفاعل مع محرك مؤازر مع متحكم 8051

واجهة محرك سيرفو مع متحكم 8051



مبدأ تشغيل محرك Hobby سيرفو وتشغيله بسيط للغاية ، فهو يتكون من ثلاثة أسلاك حيث يستخدم اثنان منهم (أسود وأحمر) لتوفير الطاقة والسلك الثالث يستخدم لتوفير إشارة تحكم. يتم استخدام موجات عرض النبضة المعدلة (PWM) كإشارات تحكم ويكون الموضع الزاوي محددًا بعرض النبضة عند مدخل التحكم. في هذه المقالة ، نستخدم محركًا مؤازرًا بزاوية دوران تتراوح من 0 إلى 180 درجة ويمكن التحكم في الوضع الزاوي من خلال تغيير دورات العمل بين 1 مللي ثانية إلى 2 مللي ثانية.

هنا يتفاعل محرك سيرفو مع 8051 متحكم ، السلك الأسود المتصل بالدبوس الأرضي ويحصل المحرك على الطاقة من السلك الأحمر. التحكم في محرك سيرفو متصل بمنفذ 0 متحكم 8051. يتم استخدام مذبذب الكريستال 11.0592MHz لتوفير الساعة النابضة للمتحكم الدقيق والمكثفات الخزفية 22pf المستخدمة لتثبيت عمل الكريستال. 10KΩ و 10 فائق التوهج مكثف يستخدم لتوفير الطاقة عند إعادة الضبط إلى متحكم.

التحكم في محرك سيرفو مع دوران زاوية

يعتمد مبدأ عمل المحرك المؤازر بشكل أساسي على دورات العمل. يستخدم موجات عرض النبض المعدلة (PWM) كإشارات تحكم. يتم تحديد زاوية الدوران من خلال عرض النبض الخاص بدبوس التحكم. هنا يتم استخدام محرك سيرفو لزاوية دوران من 0 إلى 180 درجة. يمكننا التحكم في الموضع الزاوي الدقيق من خلال تغيير النبض بين 1 مللي ثانية إلى 2 مللي ثانية.

التحكم في محرك سيرفو مع دوران الزوايا

التحكم في محرك سيرفو مع دوران الزوايا

برمجة محرك سيرفو مع دوران زاوي

#يشمل
Sbit servomotor_pin = P0 ^ 5
تأخير باطل (عدد صحيح غير موقع)
servo_delay باطل (عدد صحيح غير موقعة)
رئيسي باطل ()
{
مؤازر_بين = 0x00
يفعل
{
// انعطف إلى 0 درجة
مؤازر_بين = 0x01
سيفو ديلاي (50)
مؤازر_بين = 0x00
تأخير (1000)
// انعطف إلى 90 درجة
مؤازر_بين = 0x01
سيفو ديلاي (82)
مؤازر_بين = 0x00
تأخير (1000)
// انعطف إلى 180 درجة
مؤازر_بين = 0x01
سيفو ديلاي (110)
مؤازر_بين = 0x00
تأخير (1000)
بينما (1)
}
}
تأخير باطل (غير موقع في أ)
{
عدد الصفحات غير الموقعة
لـ (ص = 0 ص لـ (ص = 0 ص<250p++)
}
servo_delay باطل (غير موقع int a)
{
عدد الصفحات غير الموقعة
لـ (ص = 0 ص لـ (ص = 0 ص<250p++)
}


مبدأ عمل محرك سيرفو

يعتمد مبدأ عمل المحرك المؤازر بشكل أساسي على 'قاعدة اليد اليسرى Fleming'. يتم تكييف المحركات المؤازرة بشكل أساسي مع محركات التيار المستمر ، جهاز استشعار الموقف ، تخفيض التروس ، والدائرة الإلكترونية. تعمل محركات التيار المستمر على الطاقة من بطارية وتعمل بسرعة عالية وعزم دوران منخفض. قمنا بتجميع العمود والعتاد المتصلين بمحركات DC ثم يمكننا زيادة سرعة المحرك وتقليلها تدريجياً.

يستشعر مستشعر الموضع موقع العمود من موضعه الثابت ويرسل المعلومات إلى دائرة التحكم. تقوم دائرة التحكم بفك تشفير الإشارات وفقًا لمستشعر الموضع وتقارن الموقع الفعلي للمحركات بالموضع المفضل ، وبالتالي تتحكم في اتجاه دوران محرك التيار المستمر للحصول على الموضع المطلوب. بشكل عام ، يتطلب محرك سيرفو من 4.8 فولت إلى 6 فولت تيار مستمر.

محرك سيرفو يتحكم بأوامر المنفذ التسلسلي

الهدف الرئيسي من هذا المشروع هو التحكم في محرك سيرفو باستخدام جهاز كمبيوتر شخصي. يحتاج إلى خط تحكم واحد من المتحكم الدقيق وخط الإدخال التسلسلي ، من المنفذ التسلسلي للكمبيوتر الشخصي لإرسال الأوامر إلى الدائرة. يتم توفير مصدر التوقيت بواسطة مذبذب الكريستال. تم تصميم دائرة محرك سيرفو مع الكمبيوتر بمساعدة الكبل التسلسلي ومحول المستوى ثم افتح برنامج 'Hyper Terminal' في جهاز الكمبيوتر لتحديد توافق الكمبيوتر.

التحكم في محرك سيرفو بواسطة أوامر المنفذ التسلسلي

التحكم في محرك سيرفو بواسطة أوامر المنفذ التسلسلي

بمجرد إرسال الأوامر من الكمبيوتر الشخصي (PC) إلى وحدة التحكم الدقيقة من خلال المحطة الطرفية الفائقة مع ناقل حركة المستوى ، يحصل المتحكم الدقيق على هذه البيانات ويقارنها بالبيانات المحددة مسبقًا ويولد الإشارات المقابلة لتنشيط محرك المحرك لقيادتها في السرعة المطلوبة. عديدة مشاريع متحكم تم تطويره على أساس محرك مؤازر مثل موازنة الروبوتات وطائرات الهليكوبتر الخاصة بالمدارج وما إلى ذلك. يمكننا استخدام محرك مؤازر لأغراض أمنية من خلال التفاعل مع الكاميرا اللاسلكية حيث يمكننا التحكم في الكاميرا بزاوية 360 درجة.

روبوت ذاتي التوازن

إن روبوت التوازن الذاتي قادر على موازنة نفسه بمساعدة محركات المؤازرة. تم تجميع هذا الروبوت باستخدام مكونات هيكلية وميكانيكية وإلكترونية تنتج منصة غير متوازنة بشكل واضح وميل بدرجة عالية للانقلاب في محاذاة واحدة. عجلات الروبوت قادرة على الدوران المستقل بطريقتين ، يتم تشغيلهما بواسطة محرك مؤازر. سيتم الحصول على معلومات حول زاوية الجهاز بالنسبة إلى الأرض من مجسات الإمالة على الجهاز.

روبوت ذاتي التوازن

روبوت ذاتي التوازن

قد يكون مستشعر الإمالة مقياس تسارع أو مستشعر جيروسكوبي أو مستشعر IR (لقياس المسافة إلى الأرض). ترسل المستشعرات المعلومات إلى وحدة التحكم ، والتي ستقوم بمعالجة الملاحظات باستخدام خوارزمية أساسية متناسبة ومتكاملة ومشتقة (PID) لتوليد إشارات تحكم في موضع تعويضية إلى محركات المؤازرة من أجل موازنة الجهاز.

تطبيقات محرك سيرفو

  • يتم استخدامه في آلات الضغط لقطع القطع حسب الحجم
  • يتم استخدامه في محطة تعبئة السكر
  • يتم استخدامه في تطبيقات الوسم
  • يستخدم نظام التعبئة مع وظيفة التوقيت العشوائي
  • يتم استخدامه في الطائرات

مزايا محرك سيرفو

  • إذا كان محرك ما يحمل حمولة ثقيلة ، فسوف يقوم السائق بزيادة التيار إلى ملف المحرك أثناء جهوده لتدوير المحرك. بشكل أساسي ، لا يوجد شرط خارج الخطوة.
  • يمكن تشغيل السرعة العالية بواسطة محركات المؤازرة.

هذا هو كل شيء عن مبدأ عمل محرك سيرفو و التواصل مع متحكم 8051 علاوة على ذلك ، لأي مساعدة فنية بخصوص هذه المقالة أو مشاريع الإلكترونيات التي تم تصميمها باستخدام أجهزة واجهة مثل RTC ، و OLED ، وذاكرة فلاش ، وشاشات الكريستال السائل المخصصة ، وشاشات العرض التي تعمل باللمس ، وما إلى ذلك. يمكنك التواصل معنا من خلال تقديم تعليقاتك في قسم التعليقات أدناه.