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Control de servomotores
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Conceptos básicos
� Un servomotor (también llamado Servo) es un dispositivo, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, (entre -90º y +90º) y mantenerse estable en dicha posición.
� Está conformado por un motor c.c, una caja reductora y un circuito de control.
� Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua.
� Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica.
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Aplicaciones de los servomotores
Hexápodos
Brazos robotizados
Robots humanoides
Radio control
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Partes de un servomotor
� Los servos se suelen alimentar a una tensión entre 4 y 6v.
� El cable de conexión es de tres hilos:rojo (+Vcc), negro(Gnd) y el de señal que puede ser blanco, amarillo o naranja.
� Para que el servo mantenga su posición tiene que estar alimentado y enviar, continuamente, el tren de pulsos adecuado a cada posición.
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Funcionamiento del servo
La frecuencia de los pulsos de control debe estar entre 50 y 100Hz, lo cual implica periodos de entre 10 y 20ms.
La duración del tiempo en alto suele estar entre 0.3 y 2.5ms
Relación Tiempo->Posición(2.5-0.5)/180.0=11.11us
Es decir, a partir de los 500uscada 11.11us el servo semueve un grado a laderecha.
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Pulsos de control del servo Hitec HS-300
1,2 ms
20 ms
20 ms
20 ms
0,3 ms
2,1 ms
hitecHS-300
hitecHS-300
hitecHS-300
ExtremoIzquierda
PosiciónCentral
ExtremoDerecha
0º
90º
180º
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Características del servo Hitec HS-422
Características: Dimensiones:
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Características del servo Futaba S3003
Dimensiones:
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Tabla de tiempos para servos Futaba
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Tabla de tiempos para servos Hitec
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Recomendaciones
� En un proyecto con control de motores es, muy recomendable, utilizar dos fuentes de alimentación independientes, una para la electrónica (alimentación del microcontroladory circuitos integrados) y otra para los motores. No olvides unir las masas de ambasfuentes.
� Cables de señal de servos demasiado largos pueden provocar movimientosinesperados (efecto antena del cable, interferencia con otros servos). Para evitarlo se pueden utilizar cables apantallados.
� Procura no forzar nunca un servo. Un servo en funcionamiento normal NO se debecalentar y NO debe de vibrar.
� Respeta siempre los tiempos que indica el fabricante en cuanto a refresco de la señalde posicionamiento.
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Simulación en Proteus (I)
� En Proteus el servomotor se llama “MOTOR-PWMSERVO” y se puede elegir como un componente más.
MOTOR-PWMSERVO
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Simulación en Proteus (II)
� El componente MOTOR-PWMSERVO” se puede editar para ajustar los parámetros al servo real que tengamos.
Tiempo máximo del Pulso en ms(pos=+90º)
Tiempo mínimo del Pulso en ms(pos=-90º)
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Ejemplo
Diseñar un programa que posicione un servo conectado en el pin RC1 en la posiciónde -90º si RA0=0 o en la de +90º si RA0=1. Mostrar mensajes en el LCD y utilizar la interrrupción del Timer 1 sin preescaler para generar los tiempos de control.
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Solución en CCS (I)
Comenzamos utilizando elasistente “PIC Wizard”
Luego hay que crear la carpeta para nuestro proyecto y dar un nombre al archivo con extensión .pjt
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Solución en CCS (II)
Elegir:Pic: PIC17F877AFrecuencia del oscilador: 4MhzFuses: Crystal osc <=4MhzMemoria de programa: No protegida
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Solución en CCS (III)
En la pestaña de “Interrups” marcar la casilla de “Timer 1 overflow”
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Solución en CCS (IV)
En la pestaña “Code”podemos ver el códigoque se añadirá en nuestroprograma.
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Solución en CCS (V)
En la pestaña de “Timers”configurar el TIMER 1 como temporizador sin preescaler.
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Solución en CCS (VI)
En la pestaña “Code”podemos ver el códigoque se añadirá en nuestroprograma.
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Solución en CCS (VII)
El compilador nos generael siguiente código
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Cabecera del programa con los Fuses y declaración de variables globales:
Solución en CCS (VIII)
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Solución en CCS (IX)
Una posiblefunción deInterrupción:
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El programa principal: