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Arduino UNO R4 - Servomotor

Dieses Tutorial zeigt dir, wie du einen Servomotor mit einem Arduino UNO R4 steuerst. Genauer gesagt werden wir lernen:

Programmieren des Arduino UNO R4 zur Steuerung eines Servomotors
Programmieren des Arduino UNO R4 zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Servomotors
Verwendung externer Stromversorgung für Servomotoren

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino UNO R4 WiFi or Arduino UNO R4 Minima
1	×	Alternativ: DIYables STEM V4 IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	Servo-Motor
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Arduino Uno R4
1	×	(Empfohlen) Breadboard-Shield für Arduino Uno R4
1	×	(Empfohlen) Gehäuse für Arduino Uno R4
1	×	(Empfohlen) Stromverteiler für Arduino Uno R4
1	×	(Empfohlen) Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit für Arduino Uno

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables STEM V4 IoT Starter-Kit (Arduino enthalten)
1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über Servomotor

Ein Servomotor ist eine Komponente, die ihre Welle drehen kann, üblicherweise von 0° bis 180°. Er wird verwendet, um den Winkel eines Objekts zu steuern.

Pinbelegung

Dieses Beispiel verwendet einen Servomotor mit drei Pins:

VCC-Pin: Schließen Sie das rote Kabel an VCC (5 Volt) an.
GND-Pin: Schließen Sie das schwarze oder braune Kabel an GND (0 Volt) an.
Signal-Pin: Schließen Sie das gelbe oder orangefarbene Kabel an, um das PWM-Steuersignal von einem Arduino UNO R4-Pin zu empfangen.

Verdrahtungsdiagramm

Manchmal sieht man online Schaltpläne, die eine Verbindung zwischen dem VCC-Pin eines Servo-Motors und dem 5V-Pin auf dem Arduino UNO R4-Board zeigen. Es ist am besten, diese Methode zu vermeiden, da sie das Arduino UNO R4-Board beschädigen könnte.

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um Ihr Arduino UNO R4-Board zu schützen, ist es am besten, eine externe Stromversorgung für den Servomotor zu verwenden. Der unten gezeigte Schaltplan zeigt, wie der Servomotor an eine externe Stromquelle angeschlossen wird.

Arduino UNO R4 Servomotor externe Stromversorgung Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Siehe Der beste Weg, den Arduino Uno R4 und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.

Stellen Sie sicher, dass der GND des externen Netzteils mit der Masse des Arduino UNO R4-Boards verbunden ist. Dieser Schritt ist sehr wichtig, damit es korrekt funktioniert.

Wie man einen Servomotor programmiert

Die Bibliothek einbinden:

#include <Servo.h>

Erzeuge ein Servo-Objekt:

Servo servo;

Wenn Sie mehrere Servomotoren verwalten, deklarieren Sie einfach zusätzliche Servo-Objekte.

Servo servo1; Servo servo2;

Verbinde den Steuerpin des Arduino UNO R4 mit dem Signaleingang des Servomotors, z. B. Pin 9.

servo.attach(9);

Schließlich drehen Sie den Servomotor auf den Winkel, den Sie benötigen, zum Beispiel 90 Grad.

servo.write(90);

Arduino UNO R4 Quellcode

/* * Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-servo-motor */ #include <Servo.h> Servo servo; // Initialisiere ein Servo-Objekt zur Steuerung eines Servos void setup() { servo.attach(9); // Verbindet den Servo am Pin 9 mit dem Servo-Objekt servo.write(0); // Bewegt den Servo direkt beim Start auf 0 Grad } void loop() { for (int pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // Bewege den Servo allmählich von 0 auf 180 Grad servo.write(pos); // Setze die Servo-Position auf 'pos' Grad delay(10); // Verzögere 10 ms, damit der Servo die neue Position erreichen kann } for (int pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // Bewege den Servo allmählich von 180 zurück auf 0 Grad servo.write(pos); // Setze die Servo-Position auf 'pos' Grad delay(10); // Verzögere 10 ms, damit der Servo die neue Position erreichen kann } }

Schnelle Schritte

Folge diesen Anweisungen Schritt für Schritt:

Falls dies Ihr erster Einsatz des Arduino Uno R4 WiFi/Minima ist, lesen Sie das Tutorial zur Einrichtung der Umgebung für Arduino Uno R4 WiFi/Minima in der Arduino IDE Einrichtung der Umgebung für Arduino Uno R4 WiFi/Minima in der Arduino IDE.
Verdrahten Sie die Komponenten gemäß dem bereitgestellten Diagramm.
Verbinden Sie das Arduino Uno R4-Board mit Ihrem Computer über ein USB-Kabel.
Starten Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
Wählen Sie das geeignete Arduino Uno R4-Board aus (z. B. Arduino Uno R4 WiFi) und den COM-Port.
Fügen Sie den obigen Code in die Arduino IDE ein.
Drücken Sie die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um Code an Arduino UNO R4 zu senden.

Beobachte, was passiert: Der Servomotor dreht sich langsam von 0 bis 180 Grad und dreht sich dann langsam wieder von 180 bis 0 Grad.

Code-Erklärung

Sie können die Erklärung im Kommentarbereich des oben gezeigten Arduino-Codes sehen.

Wie man die Geschwindigkeit eines Servomotors steuert

Die Funktionen map() und millis() ermöglichen es uns, die Geschwindigkeit eines Servomotors sanft anzupassen, während anderer Code ohne Unterbrechungen läuft.

/* * Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-servo-motor */ #include <Servo.h> Servo servo; #define MOVING_TIME 3000 // Dauer, die der Servo benötigt, um sich von startAngle zu stopAngle zu bewegen unsigned long moveStartTime; // Zeitstempel, wenn der Servo zu bewegen beginnt int startAngle = 30; // Anfangswinkel in Grad int stopAngle = 90; // Endwinkel in Grad void setup() { servo.attach(9); // Den Servo an Pin 9 an das Servo-Objekt anschließen moveStartTime = millis(); // Timer zu Beginn des Setups initialisieren // Weitere Initialisierungscode kann hier hinzugefügt werden } void loop() { unsigned long progress = millis() - moveStartTime; // Berechne die seit dem Start verstrichene Zeit if (progress <= MOVING_TIME) { // Während des definierten MOVING_TIME-Zeitraums long angle = map(progress, 0, MOVING_TIME, startList and stopAngle); // Berechne den Zwischenwinkel des Servos servo.write(angle); // Setze die Servo-Position auf den berechneten Winkel } // Zusätzlicher wiederholender Code kann hier hinzugefügt werden }

Video Tutorial

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