Cara Antarmuka Motor Servo dengan Arduino

Pada postingan kali ini kita akan mempelajari apa itu motor servo, bagaimana fungsinya, bagaimana interface dengan mikrokontroler dan apa yang membuat motor ini istimewa dari motor lain.

Sebagai pecinta elektronik tentunya kita akan menemukan banyak jenis motor, disini kita akan melihat motor jenis khusus yang disebut motor servo.

Apa itu motor Servo?

Motor servo atau sederhananya servo adalah jenis motor khusus yang dirancang untuk kontrol yang tepat atas posisi, akselerasi, dan kecepatan. Tidak seperti semua jenis motor lainnya, servo hanya dapat berputar 180 derajat dua arah. Ini memiliki roda gigi mekanis dan stopper yang membatasi rotasi sudut servo.

Motor servo khas:

Motor servo digunakan dalam robotika, kamera CCTV, mobil RC, kapal, pesawat mainan, dll. Servo digunakan di mana kita tidak perlu melanjutkan gerakan rotasi, tetapi mengunci posisi tertentu atau memindahkan beberapa beban dengan kecepatan terkontrol dalam batas sudut yang dapat digerakkan.

Servo bukan sekadar motor seperti jenis lainnya, tetapi juga merupakan modul, yang menggabungkan motor DC / AC normal, sekelompok roda gigi, elektronik kontrol, dan sistem umpan balik. Mari kita lihat setiap tahapan yang disebutkan secara mendetail.

Motor DC / AC yang digunakan pada modul servo dapat berupa motor brushless atau brushed, pada sebagian besar hobi servos digunakan motor DC dan motor AC digunakan pada aplikasi industri. Motor memberikan input rotasi ke servo. Motor berputar pada beberapa ratus RPM di dalam servo dan putaran keluaran sekitar 50 kali lebih kecil dari RPM-nya.

Tahap selanjutnya adalah perakitan roda gigi, yang mengontrol putaran sudut dan kecepatan servo. Roda gigi dapat dibuat dari plastik atau logam tergantung seberapa besar bebannya. Umumnya motor DC dijalankan pada RPM tinggi dan torsi rendah, rakitan roda gigi akan mengubah RPM berlebih menjadi torsi. Dengan demikian motor kecil dapat menangani beban yang sangat besar.

Tahap selanjutnya adalah elektronika kontrol yang merupakan MOSFET dan IC untuk mengontrol putaran motor. Sistem umpan balik selalu ada di motor servo untuk melacak posisi aktuator saat ini.

Pada servos umumnya komponen umpan balik adalah potensiometer, yang langsung terhubung dengan aktuator berputar. Potensiometer bertindak sebagai pembagi tegangan yang diumpankan ke elektronik kontrol. Umpan balik ini membantu mengontrol elektronik untuk menentukan jumlah daya yang diberikan ke motor.

Motor servo dalam posisi tetap akan enggan bergerak dari posisinya saat ini jika ada gaya eksternal yang mencoba mengganggu. Sistem umpan balik memantau posisi saat ini dan memberi daya motor terhadap gangguan eksternal.

Skenario di atas sama ketika servo menggerakkan aktuatornya. Sistem kendali akan mengkompensasi gaya luar dan bergerak dalam kecepatan yang ditentukan.

Sekarang Anda sudah tahu sedikit tentang motor servo dan mekanisme fungsinya. Mari kita lihat cara mengontrol motor servo menggunakan mikrokontroler.

Motor servo memiliki 3 terminal tidak seperti motor lain yang memiliki 2 terminal, dua untuk suplai (nominal 5V) dan satu untuk sinyal kontrol. Kabel diwarnai untuk memudahkan identifikasi terminal.

Sinyal kontrol servos adalah PWM pada frekuensi 50Hz. Lebar pulsa sinyal menentukan posisi lengan aktuator. Motor servo hobi yang khas beroperasi dari lebar pulsa 1 hingga 2 milidetik.

Menerapkan sinyal kontrol lebar pulsa 1 ms akan menjaga aktuator pada posisi 0 derajat. Menerapkan sinyal kontrol lebar pulsa 2 ms akan menjaga aktuator pada posisi 180 derajat. Menerapkan sinyal di antara 1-2 ms akan menjaga aktuator dalam sudut 0-180 derajat. Ini dapat lebih dipahami dengan diberikan gambar di bawah ini.

Sekarang Anda akan mengerti bagaimana servo dikendalikan oleh modulasi lebar pulsa (PWM).

Sekarang mari kita pelajari cara menghubungkan motor servo dengan Arduino.

Diagram sirkuit:

Pengkabelannya mudah dan cukup jelas. Anda membutuhkan catu daya eksternal jika Anda menggunakan motor servo besar. Jika Anda mencoba untuk memberi daya dari catu daya arduino Anda akan berakhir membebani port USB di komputer.

Jika Anda memiliki servo serupa yang diilustrasikan di awal artikel, maka Anda dapat menyalakannya dari pasokan arduino 5V, juga ditampilkan dalam prototipe penulis.

Prototipe penulis:

Arduino membutuhkan perpustakaan servo untuk menanganinya, itu membuat tugas kita mudah dan sudah ada di Arduino IDE.

Program:

//--------Program developed by R.Girish--------//
#include
Servo motor
int pos = 0
int t=10
void setup()
{
motor.attach(7)
}
void loop()
{
A:
pos=pos+1
motor.write(pos)
delay(t)
if(pos==180) { goto B}
goto A
B:
pos=pos-1
motor.write(pos)
delay(t)
if(pos==0) { goto A}
goto B
}
//--------Program developed by R.Girish--------//

Program di atas akan menyapu aktuator 0 hingga 180 derajat ke kanan dan 180 ke 0 derajat kiri dan siklus berulang. Ini adalah program sederhana untuk menguji servo Anda mungkin perlu menulis kode Anda sendiri untuk aplikasi Anda yang disesuaikan.