Neste projeto vamos aprender as especificações básicas de um servo motor e também como operar um servo motor usando um CI temporizador 555 e alguns botões.
Por Ankit Negi
POR QUE SERVO?
Servomotores são usados em uma variedade de campos. Estes são usados principalmente como atuadores nas áreas onde precisamos de um movimento preciso para controlar a carga de saída.
O melhor exemplo é um carro RC. Vamos ver se você quer um movimento de 45 graus, nem mais nem menos. Nesse caso, você não pode usar um motor CC simples porque ele ultrapassará a posição desejada toda vez que você o ligar.
E, portanto, precisamos de um servo motor para realizar essa tarefa, pois ele não apenas fará uma rotação precisa de 45 graus, mas também parará suavemente na posição desejada.
ALGUNS PONTOS TÉCNICOS QUE DEVEMOS SABER:
A) Antes de comprar ou usar um servo deve-se saber o que está dentro dele e como funciona. um servo motor é composto de três componentes principais:
1. Um motor CC
2. 1 potenciômetro, analógico ou digital
3. Circuito de controle
B) Há um total de 3 fios que saem de um Servo Motor:
1. VERMELHO: Para positivo de fornecimento
2. PRETO: PARA negativo de fornecimento
3. LARANJA OU AMARELO: Conectado a uma tensão de referência, ou seja, uma fonte pwm
C) O servomotor pode girar 90 graus em qualquer direção, cobrindo no máximo 180 graus, ou seja, 90 graus no sentido horário ou 90 graus no sentido anti-horário a partir de sua posição neutra.
Para girar o motor no sentido horário, o período de tempo do pulso de clock deve ser maior que 1,5 milissegundos e para girá-lo no sentido anti-horário, o período de tempo deve ser menor que 1,25 milissegundos, mas a frequência deve estar entre 50 a 60 Hertz.
E assim vamos usar um temporizador 555 para gerar esses pulsos de clock para nós.
COMPONENTES NECESSÁRIOS PARA ESTE PROJETO:
1. SERVO MOTOR
2. 555 TEMPORIZADOR
3. BATERIA DE 6 VOLTS
4. DOIS BOTÕES
5. RESISTENTES: 1K, 4,7K, 33K, 10K, 68K, todos 1/4 watt 5%
6. UM TRANSISTOR (BC547)
7. DOIS CAPACITORES de 0,1uf
DIAGRAMA DE CIRCUITO MOSTRANDO COMO FUNCIONAR UM SERVO MOTOR USANDO IC 555:
Faça as conexões conforme mostrado no diagrama de circuito mostrado acima.
Conecte o pino positivo e negativo do motor ao terminal positivo e negativo da bateria, respectivamente. E conecte o pino de sinal ou referência ao terminal coletor do transistor.
FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO:
1. Quando o botão de avanço é pressionado-
Quando este caso surge, o resistor de 68 K é conectado entre a descarga e o pino de limite. Agora, inicialmente, o capacitor não está carregado, então o pino 2 está em 0 volt, que é menor que 1 por 3 da tensão aplicada.
Isso redefine o flip-flop dentro do 555 e fornece a lógica 1 no terminal de saída no qual a base do transistor está conectada.
Isso faz com que o transistor ligue e conduza a corrente diretamente para o terra devido a qual pino de sinal do motor obtém zero volt, pois esse pino está conectado diretamente ao terminal do coletor.
Como o capacitor começa a carregar quando a saída é 1, a saída se torna 0 assim que a tensão no capacitor se torna maior que 2 por 3 da tensão aplicada, pois está diretamente conectado ao pino de limite.
Agora o transistor estará desligado e o pino de sinal terá a lógica 1.
Desta forma, os sinais pwm são gerados no pino de referência do motor. Agora, neste caso, o período de tempo do pulso gerado é maior que 1,5 milissegundos, que você pode calcular pela fórmula do ciclo de trabalho para 555. E assim obtemos uma rotação de 90 graus no sentido horário do motor, conforme explicado no parágrafo acima.
1. Quando o botão de retrocesso é pressionado-
Quando este caso surge, o resistor de 10 K é conectado entre o pino de descarga e o limite, que é menor que 68k ohm. Assim, neste caso, o período de tempo do pulso é de mais de 1,5 milissegundos, que você pode calcular pela fórmula do ciclo de trabalho para 555.
Agora o pwm é gerado no pino de referência do motor da mesma forma que no caso acima. E assim obtemos uma rotação de 90 graus no sentido anti-horário do motor, conforme explicado no parágrafo acima.
**em ambos os casos a frequência está entre 40 a 60 hertz
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FONTE
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