Fórmula de cálculo del ciclo de trabajo del engranaje de dirección: controle fácilmente la señal PWM en unos sencillos pasos

¿Cuál es el problema más problemático al jugar conservo¿s? Así es, simplemente no sé cómo calcular el ciclo de trabajo. viendo elservoNo moverme ni girar al azar me hace sentir ansioso. De hecho, una vez que comprenda la fórmula de cálculo, este asunto es mucho más sencillo.

¿Qué señales se necesitan para el control del mecanismo de dirección?

El mecanismo de dirección es bastante especial. No gira cuando se le aplica voltaje como los motores normales. Necesita una señal llamada PWM que le indique "a qué posición girar". Esta señal es como parpadear. El ritmo de apertura y cierre determina el movimiento delservo. En pocas palabras, lo que mira el servo es la duración del nivel alto en esta señal, que técnicamente se llama ancho de pulso.

El período de la señal de ancho de pulso suele ser de 20 milisegundos, que son 50 parpadeos por segundo. En este ciclo, el tiempo que está ocupado el nivel alto corresponde a cuántos grados gira el servo. Por ejemplo, para los servos comunes, un ancho de pulso de 0,5 milisegundos corresponde a 0 grados, 1,5 milisegundos corresponde a 90 grados y 2,5 milisegundos corresponden a 180 grados. Una vez que comprenda esta correspondencia, tendrá una base para calcular el ciclo de trabajo.

¿Cómo calcular con precisión el ciclo de trabajo del servo?

La fórmula para calcular el ciclo de trabajo es realmente muy simple: ciclo de trabajo = tiempo de alto nivel ÷ tiempo de ciclo × 100%. Tome el ejemplo de ahora, si desea que el servo gire a 90 grados, el tiempo de alto nivel es de 1,5 milisegundos y el período es de 20 milisegundos, entonces el ciclo de trabajo = 1,5 ÷ 20 × 100% = 7,5%. Es así de simple, solo haz los cálculos.

Pero tenga en cuenta que los parámetros de algunos servos pueden ser diferentes. Por ejemplo, en algunos servos, 0 grados corresponden a 0,3 milisegundos y 180 grados corresponden a 2,3 milisegundos. En este momento, primero debe comprender las especificaciones del servo, encontrar el rango de ancho de pulso correspondiente y luego usar la misma fórmula para calcular. La fórmula en sí no es difícil, la clave es que los datos deben ser precisos.

¿Son iguales los ciclos de trabajo de diferentes servos?

Ésta es una buena pregunta y la respuesta es: no necesariamente la misma. La mayoría de los servos comunes en el mercado utilizan un período de 20 milisegundos y un rango de ancho de pulso de 0,5 a 2,5 milisegundos. Pero hay muchas excepciones, especialmente aquellas con servos digitales o servos especiales, cuyos parámetros pueden ser diferentes. Por ejemplo, algunos microservos tienen un tiempo de ciclo de sólo 10 milisegundos.

️ Entonces, cuando adquieras un servo nuevo, lo primero que debes hacer es consultar su hoja de datos. Vea qué período de señal requiere y cuál es el rango de ancho de pulso. No dé por sentado los valores estándar, de lo contrario el servo no se moverá o emitirá un sonido de traqueteo cuando alcance la posición extrema y se quemará fácilmente con el tiempo. Diferentes servos son como diferentes personas, con diferentes gustos, por lo que debes tomar la medicina adecuada.

¿Cómo corresponde el ángulo del mecanismo de dirección al ciclo de trabajo?

Existe una relación lineal entre el ángulo y el ciclo de trabajo, lo que significa que cambian proporcionalmente. Por ejemplo, un servo de 0 a 180 grados corresponde a 0,5 a 2,5 milisegundos, y 90 grados está exactamente en el medio, que son 1,5 milisegundos. El ciclo de trabajo también se corresponde linealmente. Si desea que el servo gire a 45 grados, primero puede calcular el ancho del pulso correspondiente a 45 grados.

El algoritmo específico es: ancho de pulso = ancho de pulso mínimo + (ángulo objetivo ÷ ángulo máximo) × (ancho de pulso máximo - ancho de pulso mínimo). Por ejemplo, 0,5 + (45 ÷ 180) × (2,5 - 0,5) = 0,5 + 0,25 × 2 = 1,0 milisegundos. Luego use este ancho de pulso para calcular el ciclo de trabajo: 1,0 ÷ 20 × 100% = 5%. De esta manera puedes controlar con precisión el servo para moverlo a cualquier posición que desees.

¿Cuáles son los errores comunes al calcular el ciclo de trabajo del servo?

El error más común es mezclar unidades y valores. Por ejemplo, trate los milisegundos como microsegundos o viceversa. Algunos principiantes vieron 1500μs escritos en la hoja de datos y pensaron que eran 1,5 milisegundos. El resultado fue que el ciclo de trabajo era 1000 veces mayor. Por supuesto el servo no era normal. También hay un error en el periodo, pensar que todos los servos son de 20 milisegundos.

Otro error común es ignorar el rango de banda muerta del servo. Algunos servos tienen una zona muerta cerca de la posición límite. Si le da un ancho de pulso correspondiente a 0 grados, es posible que no se mueva. Es necesario aumentarlo ligeramente antes de que se mueva. Además, es posible que la posición central del servo no sea exactamente 1,5 milisegundos y habrá una ligera desviación. Se debe prestar atención a estos detalles durante la depuración real. Los cálculos teóricos por sí solos no son suficientes y el ajuste debe combinarse con pruebas reales.

Cómo verificar que el ciclo de trabajo del servo sea correcto o incorrecto

Después de calcular el ciclo de trabajo, es una buena idea verificarlo. El método más simple es usar primero el programa para generar la señal PWM calculada y luego observar si el ángulo de rotación del servo es el esperado. Por ejemplo, se calcula que 90 grados corresponden a un ciclo de trabajo del 7,5%. Después de la salida, verifique si el servo está girado a la posición media. Si es así, significa que el cálculo es correcto.

️ Para una verificación más precisa, puede usar un osciloscopio para medir la señal PWM y ver directamente cuántos milisegundos es el tiempo de nivel alto. Muchos osciloscopios digitales actuales tienen funciones de medición automática y pueden leer directamente el ancho del pulso y el ciclo de trabajo. Si juegas a menudo con servos, te resultará mucho más conveniente tener un osciloscopio barato. Verifique que no haya problemas antes de usarlo oficialmente en el producto. Sólo así podrás asegurarte de que tu proyecto de innovación sea estable.

¿Alguna vez se ha encontrado con un control de dirección inexacto? ¿Cómo se resolvió en ese momento? Bienvenido a compartir su experiencia en el área de comentarios. Si lo encuentras útil, no olvides darle me gusta y guardarlo para que más amigos que juegan servos puedan ver este artículo.