서보 모터 는 기본적으로 다양한 임베디드 시스템 애플리케이션에서 각도 위치, 가속도 및 속도를 정밀하게 제어 할 수있는 로터리 액추에이터입니다. 일반적으로 90 o ~ 180 o 의 회전 제한을 갖는 서보 모터는 각도 위치를 감지하고 제어하는 서보 메커니즘이 장착 된 DC 모터입니다. 정확한 샤프트 이동이나 위치가 필요한 곳에 사용됩니다. 이는 고속 애플리케이션에는 제안되지 않지만 저속, 중간 토크 및 정확한 위치 애플리케이션에는 제안됩니다. 이 모터는 주로 로봇 팔 기계, 비행 제어 및 제어 시스템에 사용됩니다. 아래 이미지에는 서보 모터가 나와 있습니다.
서보 모터는 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 그림과 같이 서보 모터는 3 개의 전선이 있습니다. 빨간색 전선은 전원에 연결되고 검정색 전선은 접지에 연결되고 노란색 전선은 신호에 연결됩니다.
서보 모터는 DC 모터, 위치 제어 시스템 및 기어의 조합입니다. DC 모터의 샤프트 위치는 PWM 신호 인 SIGNAL 핀의 듀티 비를 기반으로 서보의 제어 전자 장치에 의해 조정됩니다. 간단히 말해서 제어 전자 장치가 DC 모터를 제어하여 샤프트 위치를 조정합니다. 샤프트 위치에 관한 데이터는 SIGNAL 핀을 통해 전송됩니다. 제어 장치에 대한 위치 데이터는 서보 모터의 Signal 핀을 통해 PWM 신호 형태로 전송되어야합니다.
PWM (Pulse Width Modulated) 신호의 주파수는 서보 모터 유형에 따라 다를 수 있습니다. 여기서 중요한 것은 PWM 신호의 DUTY RATIO입니다. 이 DUTY RATIO에 따라 제어 전자 장치가 샤프트를 조정합니다.
아래 그림과 같이 샤프트를 9시 시계로 이동하려면 작동 시간이 1/18이어야합니다. 18ms 신호에서 1ms의 ON 시간 및 17ms의 OFF 시간.
샤프트가 12o 클럭으로 이동하려면 신호의 ON 시간이 1.5ms이고 OFF 시간은 16.5ms 여야합니다. 이 비율은 서보의 제어 시스템에 의해 디코딩되고이를 기반으로 위치를 조정합니다.
회로 구성 요소
- + 9v ~ + 12v 전원 공급 장치
- 서보 모터 (테스트 필요)
- 555 타이머 IC
- 33KΩ, 10KΩ (2 피스), 68KΩ 및 220Ω 저항
- 2N2222 트랜지스터
- 100nF 커패시터
- 두 개의 버튼
서보 테스터 회로도 및 작동 설명
서보 테스트 회로는 상기 회로도에 도시된다. 이제 앞에서 설명한 것처럼 서보 샤프트가 완전히 왼쪽으로 이동합니다. 1/18 턴온 비율을 제공해야하고 샤프트가 왼쪽 끝까지 회전하려면 듀티 비율이 2/18 인 PWM을 제공해야합니다. 이제 아래 그림에 표시된 555 불안정 진동기의 경우 출력 구형파의 켜기 및 끄기 시간이 다음과 같이 주어집니다.
하이 레벨 로직 시간은 TH = 0.693 * (RA + RB) * C로 지정됩니다.
로우 레벨 로직 시간은 TL = 0.693 * RB * C로 지정됩니다.
위 그림의 회로도를 살펴보면 RB를 변경하여 다른 TL과 TH를 얻을 수 있음을 알 수 있습니다. 그래서 button1을 눌렀을 때 우리는 1/18보다 작은 듀티 비를 얻게 될 것입니다. 그래서 우리가 그것을 서보에 공급할 때 그것은 왼쪽으로 끝까지 이동합니다. 이것은 아래 그림에 나와 있습니다.
버튼 2를 누르면 듀티 비가 2/18이되어 서보 샤프트가 오른쪽으로 끝까지 움직이려고합니다. 이것이 우리가 서보 모터를 테스트하는 방법 입니다.