کنترل Servo Motors با جوی استیک Arduino

ایده پشت این پروژه داشتن جایگاهی است که بتوانید دوربین یا چیز دیگری در آن قرار دهید و با استفاده از جوی استیک کنترل Servo Motors را بدست داشته باشید .

جوی استیک Arduino چیست؟

جوی استیک آردوینو بسیار شبیه همان چیزی است که در بسیاری از کنترلرهای بازی پیدا می کنید اما اگر زیر آن را نگاه کنید ، تمام جادوها به لطف 2 پتانسیومتر اتفاق می افتد ، یکی برای X-Axis و دیگری برای Y-Axis.

در واقع از پتانسیومترها برای تولید حرکت دو بعدی با تولید سیگنال های آنالوگ استفاده می شود . برخی از ماژول ها دارای یک دکمه فشار نیز هستند که می تواند برای رویدادهای خاص مورد استفاده قرار گیرد .

ماژول Joystick ابزاری است که حرکت دست شما را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند ، به عبارت دیگر ، جوی استیک حرکات کاملاً فیزیکی را به یک فرم دیجیتالی ترجمه می کند که توسط کنترل کننده Arduino قابل تفسیر است .

پتانسیومترها اساساً مقاومت های متغیری هستند که در ماژول جوی استیک استفاده می شوند و به عنوان سنسورهایی عمل می کنند که بسته به حرکت جوی استیک در اطراف شافت های آن ، ولتاژ متغیری را ایجاد می کنند .

ماژول جوی استیک آردوینو

ماژول جوی استیک آردوینو دقیقاً مانند هر جوی استیک با این مزیت که پین ​​های آن در دسترس است تا سیگنال ها را به راحتی به میکروکنترلر ، آردوینو منتقل کند . با استفاده از این ماژول جوی استیک می توانیم محور X ، محور Y و ابعاد Z (دکمه رویدادهای ویژه) را کنترل کنیم .

همانطور که قبلا توضیح داده شد ، پتانسیومترها برای اداره محور X و Y استفاده می شوند در حالی که دکمه فقط یک سوئیچ است . پین های داده برای ابعاد X-Axis و Y-Axis سیگنال های ورودی آنالوگ هستند در حالی که پین ​​بعد Z از یک دکمه ورودی دیجیتال استفاده می کند . به همین دلیل ، پورت های X و Y به پین ​​های آنالوگ Arduino متصل می شوند ، در حالی که پورت Z به پین ​​دیجیتال میکروکنترلر متصل می شود .

هنگامی که بازوی جوی استیک را می چرخانید ، مقاومت در پتانسیومتر را تغییر می دهید . اگر دکمه جوی استیک در خلاف جهت مسیر از ترمینال اتصال ورودی باشد ، پس سیگنال حداکثر مقاومت را تجربه می کند .

تغییر مقاومت پتانسیومتر جریان مدار متصل را تغییر می دهد . به این ترتیب پتانسیومتر موقعیت فیزیکی میله را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و آن را به درگاه جوی استیک کنترل کننده منتقل می کند .

برای مطاله مقاله های مفید خانه هوشمند وارد لینک شوید

کنترل Servo Motors

Servo موتورهای کوچک و کارآمدی هستند که با استفاده از میکروکنترلر می توان آن ها را دقیقاً قرار داد . این ویژگی ها ، آن ها را برای کاربردهایی مانند ماشین های اسباب بازی ، روبات ها و هواپیماها بسیار مفید می کند . همچنین می توانند از آن ها در مصارف صنعتی ، رباتیک ، تولید داخل ، داروخانه و تقریباً هر آنچه که تصور کنید استفاده شوند .

مدار سروو در واحد موتور تعبیه شده و دارای شافت موقعیتی است که معمولاً مجهز به دنده است . موتور توسط یک سیگنال الکتریکی کنترل می شود که میزان حرکت شافت را تعیین می کند .

کنترل Servo Motors چگونه است؟

Servo Motors در اصل با ارسال یک پالس الکتریکی با عرض متغیر کنترل می شود . حداقل ضربان ها ، حداکثر نبض ها و میزان تکرار وجود دارد . سرو موتورها معمولاً فقط در 90 درجه در هر جهت و در مجموع 180 درجه می توانند چرخش پیدا کنند ، اگرچه می توانید موتورهایی را پیدا کنید که قادر به چرخش 360 درجه هستند .

موقعیت خنثی موتور به عنوان موقعیتی تعریف می شود که در آن Servo دارای همان مقدار چرخش پتانسیل در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت باشد . سیگنال PWM ارسال شده به موتور موقعیت محور را تعیین می کند و براساس مدت زمان پالس ارسال شده از طریق پین کنترل است .

Servo  انتظار دارد که هر 20 میلی ثانیه یک پالس ببیند و طول پالس فاصله چرخش شافت را تعیین می کند . به عنوان مثال ، یک پالس 1.5 میلی متری باعث می شود موتور به حالت 90 درجه برود . آن را خلاف جهت عقربه های ساعت به موقعیت 0 درجه و کمتر از 1.5 میلی ثانیه حرکت دهید. هر موقعیتی بیشتر از 1.5 میلی ثانیه باعث چرخش سروو در جهت عقربه های ساعت به سمت موقعیت 180 درجه می شود .