- DsPIC 30f4013 thuộc họ vi điều khiển dsPIC là vi điều khiển 16bit, dựa trên kiến trúc Harvard sửa đổi, với tập lệnh rút gọn, được cung cấp bở
4.2.4 Giới thiệu động cơ RC servo.
4.2.4.1 Giới thiệu.
- Động cơ RC (Radio Control) Servo đầu tiên được thiết kế để sử dụng trong điều khiển máy bay hoặc xe hơi. Về sau, động cơ này được sử dụng phổ biến như là các cơ cấu chấp hành được điều khiển bằng vi xử lý, vừa nhỏ gọn, vừa tiết kiệm năng lượng lại rẻ tiền.
- Động cơ RC Servo có moment xoắn cao so với kích thướccủa nó, có thể cho vị trí góc chính xác bằng cách cung cấp xung theo phương thức điều biến độ rộng xung (PWM); độ rộng của xung sẽ quyết định vị trí góc của trục động cơ.
Hình 4.6 Một RC Servo
4.2.4.2. Cấu tạo bên trong.
1. Động cơ chính
2. Board điều khiển tín hiệu hồi tiếp 3. Dây nguồn (Red)
4. Dây tín hiệu vào (Yellow or White) 5. Dây mass (Black)
8. Horn/Wheel/Arm gắn kèm 9. Vỏ Servo
10.Chip điều khiển chính.
Hình 4.7 Cấu tạo rc servo.
- Động cơ servo được thiết kế để quay có giới hạn chứ không phải quay liên tục như động cơ DC hay động cơ bước. Mặc dù ta có thể chỉnh động cơ servo R/C quay liên tục nhưng công dụng chính của động cơ servo là đạt được góc quay chính xác trong khoảng từ 90o– 180o. Việc điều khiển này có thể ứng dụng để lái robot, di chuyển các tay máy lên xuống…
4.2.4.3 Cách thức hoạt động và phương thức hoạt động.
- Như đã nói ở trên vị trí góc của động cơ RC Servo điều khiển dựa trên nguyên lý PWM.
- Servo đáp ứng của một dãy các xung số ổn định. Cụ thể hơn, mạch điều khiển là đáp ứng của một tín hiệu số có các xung biến đổi từ 1 – 2 ms. Các xung này được gởi đi 50 lần/giây – tức là ta sẽ cấp xung mỗi 20ms một lần. Servo đòi hỏi khoảng 30 – 60 xung/giây. Nếu số này qua thấp, độ chính xác và công suất để duy trì servo sẽ giảm.
- Chú ý rằng không phải số xung trong một giây điều khiển servo mà là chiều dài (độ rộng) của các xung, độ rộng của xung cấp sẽ quyết định vị trí góc của trục động cơ.
+ Với xung có độ rộng 1.5ms thì trục động cơ sẽ quay đến vị trí góc 90o(thường được gọi là Neutral).
+ Với độ rộng xung nhỏ hơn 1.5ms thì trục động cơ sẽ quay gần về vị trí góc 0o
Hình 4.8 Giản đồ xung kích Servo.
- Các servo khác nhau ở góc quay được với cùng tín hiệu 1 – 2 ms (hoặc bất kỳ) được cung cấp. Các servo chuẩn được thiết kế để quay tới và lui từ 900– 1800 khi
được cung cấp toàn bộ chiều dài xung. Phần lớn servo có thể quay được 1800 hay
gần 1800.
- Nếu ta cố điều khiển servo vượt quá những giới hạn cơ học của nó , trục ra của động cơ sẽ đụng vật cản bên trong, dẫn đến các bánh răng bị mài mòn hay bị rơ. Hiện tượng này kéo dài hơn vài giây sẽ làm bánh răng của động cơ bị phá hủy.
4.2.4.4 Điều khiển.
- Với nguyên tắc điều khiển như vậy thì ta có một phương án cấp xung cho động cơ như sau: góc quay của một động cơ là 1800, để quay hết 1800đó, ta cần cấp xung có độ rộng từ 1,25ms cho đến 1,75ms, tức là khoảng 500μs. Càng chia nhỏ khoảng này thì vị trí góc của động cơ đạt được càng nhiều. Ví dụ: nếu ta có thể cấp xung với độ rộng chia nhỏ khoảng 2μs thì trong khoảng 500μs ta thu được 255 vị trí góc của động cơ, điều này có nghĩa là mỗi vị trí góc của động cơ là 0,70, còn nếu ta có thể cấp xung với độ rộng chia nhỏ khoảng 1μs thì trong khoảng 500μs đó, ta có thể thu được 500 vị trí góc của động cơ, tức là mỗi vị trí góc là 0,350