サーボモーターは、機械を非常に正確に制御するために使用される自己完結型の機械装置です。これらは、玩具から産業オートメーションまで、多くのアプリケーションで見られます。モーターにはさまざまな種類がありますが、サーボモーターは特に特定の角度位置で機械を制御するように設計されています。通常、サーボモーターは0°から180°と0°から90°の間の角運動を制御するために使用されます。ザ・ サーボモーターの動作原理 PWMに基づく（ パルス幅変調 ）パルス。
サーボモーター
8051マイクロコントローラーとインターフェースするサーボモーター
サーボモーターは、正確な角運動のために最も一般的に使用されるモーターの1つです。サーボモーターを使用する利点は、フィードバック機構なしでモーターの角度位置を制御できることです。サーボモーターは通常、 商用および産業用アプリケーション 。また、ロボットや飛行機などの駆動システムにも広く使用されています。
サーボモーターと8051マイクロコントローラーのインターフェース
ホビーサーボモーターの動作原理と操作は非常にシンプルで、3本のワイヤーで構成され、そのうちの2本（黒と赤）が電力を供給し、3本目のワイヤーが制御信号を供給します。パルス幅変調（PWM）波は制御信号として使用され、角度位置は制御入力でのパルスの幅によって決まります。この記事では、回転角が0〜180°のサーボモーターを使用しており、デューティサイクルを1msから2msの間で変化させることにより、角度位置を制御できます。
ここでサーボモーターは 8051マイクロコントローラー 、アースピンとモーターに接続された黒い線は赤い線から電力を得ます。 8051マイクロコントローラのポート0に接続されたサーボモーターの制御。 11.0592MHzの水晶発振器は、マイクロコントローラーにパルス化されたクロックを提供するために使用され、22pfのセラミックコンデンサは水晶の動作を安定させるために使用されます。 10KΩおよび10ufコンデンサは、マイクロコントローラにパワーオンリセットを提供するために使用されます。
角度回転によるサーボモーターの制御
サーボモーターの動作原理は、主にデューティサイクルに依存します。制御信号としてパルス幅変調（PWM）波を使用します。回転角は、制御ピンのパルス幅によって決定されます。ここでは、0度から180度までの回転角に使用されるサーボモーター。パルスを1msから2msの間で変化させることにより、正確な角度位置を制御できます。
角度回転によるサーボモーターの制御
角回転を伴うサーボモータープログラミング
#include
ビットservomotor_pin = P0 ^ 5
ボイド遅延（unsigned int）
ボイドservo_delay（unsigned int）
ボイドmain（）
{{
Servomotor_pin = 0x00
行う
{{
// 0°になります
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay（50）
Servomotor_pin = 0x00
遅延（1000）
// 90度に回転します
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay（82）
Servomotor_pin = 0x00
遅延（1000）
// 180度に回転します
Servomotor_pin = 0x01
Sevo_delay（110）
Servomotor_pin = 0x00
遅延（1000）
一方（1）
}
}
ボイド遅延（unsigned int a）
{{
Unsigned int p
For（p = 0p
}
ボイドservo_delay（unsigned int a）
{{
Unsigned int p
For（p = 0p
}
サーボモーターの動作原理
サーボモーターの動作原理は、主に「フレミングの左手の法則」に依存します。基本的にサーボモーターは DCモーター 、位置センサー、ギア減速、および電子回路。 DCモーターは、バッテリーからの電力供給を実現し、高速かつ低トルクで動作します。 DCモーターに接続されたシャフトとギアを組み立てた後、モーター速度を徐々に増減させることができます。
位置センサーは、固定位置からシャフトの位置を感知し、その情報を制御回路に送信します。制御回路は、位置センサーからの信号を適宜デコードし、モーターの実際の位置を優先位置と比較し、それに応じてDCモーターの回転方向を制御して必要な位置を取得します。通常、サーボモーターには4.8V〜6VのDC電源が必要です。
シリアルポートコマンドによるサーボモータ制御
このプロジェクトの主な目的は、パーソナルコンピュータを使用してサーボモーターを制御することです。回路にコマンドを送信するには、マイクロコントローラからの単一の制御ラインと、パーソナルコンピュータのシリアルポートからのシリアル入力ラインが必要です。タイミングソースは水晶発振器によって提供されます。シリアルケーブルとレベルシフターの助けを借りてコンピューターに接続された設計されたサーボモーター回路は、コンピューターのコンポートを選択するためにPCで「ハイパーターミナル」ソフトウェアを開きます。
シリアルポートコマンドによるサーボモータ制御
コマンドがパーソナルコンピュータ（PC）からレベルシフター付きのハイパーターミナルを介してマイクロコントローラーに送信されると、マイクロコントローラーはこのデータを取得して事前定義されたデータと比較し、対応する信号を生成してモータードライバーをアクティブにします。希望の速度。たくさんの マイクロコントローラープロジェクト バランシングロボットや滑走路ヘリコプターなどのサーボモーターをベースに開発。カメラの360度の逸脱を制御できるため、ワイヤレスカメラとインターフェースすることでセキュリティ目的でサーボモーターを使用できます。
セルフバランスロボット
セルフバランシングロボットは、サーボモーターの助けを借りて自分自身のバランスをとることができます。このロボットは、構造的、機械的、および電子的コンポーネントを使用して組み立てられており、1つの位置合わせで転倒するように高度に配置された視覚的に不均衡なプラットフォームを生成します。ロボットの車輪は、サーボモーターによって駆動される2つの方法で独立して回転することができます。地面に対するデバイスの角度に関する情報は、から取得されます。 傾斜センサー デバイス上。
セルフバランスロボット
“双方向スイッチのしくみ ”
傾斜センサーは、加速度計、ジャイロスコープセンサー、または IRセンサー （地面までの距離測定）。センサーは制御ユニットに情報を送信します。制御ユニットは、基本的な比例、積分、微分（PID）アルゴリズムを使用してフィードバックを処理し、デバイスのバランスをとるためにサーボモーターへの補償位置制御信号を生成します。
サーボモーターアプリケーション
- プレス機でピースをサイズにカットするために使用されます
- 砂糖充填ステーションで使用されます
- ラベリングアプリケーションで使用されます
- ランダムタイミング機能付きパッキングシステムを使用
- 飛行機で使用されます
サーボモーターの利点
- モーターに大きな負荷がかかると、ドライバーはモーターを回転させるためにモーターコイルへの電流を増やします。主に、脱調状態はありません。
- サーボモータにより高速運転が可能です。
これはすべてサーボモーターの動作原理と 8051マイクロコントローラーとのインターフェース 。さらに、この記事に関する技術的なヘルプについては、 エレクトロニクスプロジェクト RTC、OLED、フラッシュメモリ、カスタマイズされたLCD、タッチスクリーンディスプレイなどのインターフェイスデバイスを使用して設計されています。以下のコメントセクションにコメントを入力してください。
