Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czym można zasilić serwomechanizmy podłączone do Arduino UNO?

Krystian_Pow 11 Dec 2021 11:49 705 21
  • #1
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Dzień dobry.

    Jako, że jestem w temacie elektroniki zielony, chciałbym się posłużyć opinią osób bardziej doświadczonych.

    Problem polega na dobraniu odpowiedniego zasilania do połączenia Arduino UNO z dwoma serwomechanizmami. Czytając wiele artykułów na temat zasilania serwomechanizmów z Arduino w głowie zrobił mi się jeden wielki mętlik, od wykorzystania baterii, czy sterowników linowych, aż do mostków - H. Jak mogę się domyślić jest zapewne wiele sposobów na zasilanie całej platformy, w zależności od napięcia elektrycznego. Stąd moje pytanie, w jaki sposób mógłbym zasilić moją platformę (jaki komponent do zasilania wybrać).

    Serwomechanizmy, których używam, maja moc napięcia zasilania: 4,8 V - 6,0 V.





    Z góry dziękuje za wyrozumiałość i udzieloną pomoc.
    Do you have a problem with Arduino? Ask question. Visit our forum Arduino.
  • #2
    JacekCz
    Level 39  
    Krystian_Pow wrote:
    maja moc napięcia zasilania: 4,8 V - 6,0 V.


    1. Podałeś tylko napięcie. A moc / prąd?

    2. mostek H to zupełnie inne znaczenie w projekcie niż bateria/akumulator. Mostek H służy do zmiany kierunku zasilania, np silnika stałoprądowego. Należy się spodziewać, ze serwomechanizm ma to/coś podobnego w środku.
    Bateria wiadomo do czego.

    Najlepiej podaj DOKŁADNE typy tych serwomechanizmów, inaczej będzie po omacku

    Dodano po 9 [minuty]:

    Krystian_Pow wrote:
    Z góry dziękuje za wyrozumiałość i udzieloną pomoc.


    Znajdź sobie lokalnie kogoś, kto jest aktywnym elektronikiem
  • #3
    marekorlikowski7
    Level 2  
    Dzień dobry

    Nie jestem bardzo doświadczony ale z tego co wiem są 3 kable (+ , - , sygnał) + i - zasila układ a na sygnale 4,8 do 6V w zależności jaki dasz prąd o tyle się obróci serwo

    Czym można zasilić serwomechanizmy podłączone do Arduino UNO?
  • #4
    stachu_l
    Level 33  
    marekorlikowski7 wrote:
    a na sygnale 4,8 do 6V w zależności jaki dasz prąd o tyle się obróci
    A możesz zdradzić gdzie takie serwomechanizmy są dostępne?
    Zanim upowszechnił się system PCM czy PWM z modulacją szerokości impulsu istniały serwa analogowe ale sygnał najczęściej był od 0 do napięcia zasilania serwa. Takie aparatury i serwa opisywano w literature modelarskiej w latach 70-tych XXw. Wtedy też pojawiły się układy z PCM/PWM i taki standard obowiązuje do dziś.
    Jakieś nastawniki przemysłowe mogą być sterowane sygnałem 0-10V (popularnym w PLC) albo sygnałem prądowym 4-20mA (czasem 0-20mA) - takim standardem automatyki przemysłowej.
    Modelarskie serwomechanizmy sterowane są długością impulsu od 1ms do 2ms (czasem troche szerzej) - środkowa pozycja 1,5ms.
    Takie impulsy należy podawać cykliczne na wejście sterujące, przerwa między impulsami może być dużo większa - oryginalnie aparatury wysyłały długi impuls startu (np 3-4ms) aby odbiornik się synchronizował (być może potem była też długa przerwa) a potem kolejne impulsy 1-2ms były przekazywane na kolejne serwomechanizmy wiec przy 6 kanałowej aparaturze miałeś 4+6*2 ms na cykl a nawet więcej bo przerwy między impulsami. Do pojedynczego serwomechanizmu był przekazywany tylko ten impuls 1-2ms i powtarzany zgodnie z czasem powtarzania całego cyklu.
    Tak więc jak wygenerujesz impuls 1-2ms (od tego czasu zależy ustawienie serwa) i będziesz powtarzał co 20-50ms to powinno działać.
  • #5
    Slawek K.
    Level 35  
    marekorlikowski7 wrote:
    Dzień dobry

    Nie jestem bardzo doświadczony ale z tego co wiem są 3 kable (+ , - , sygnał) + i - zasila układ a na sygnale 4,8 do 6V w zależności jaki dasz prąd o tyle się obróci serwo

    Czym można zasilić serwomechanizmy podłączone do Arduino UNO?

    Nie masz pojęcia niestety o sterowaniu serw.
    Do zasilania kup sobie np. BEC 5V - to nic innego niż po prostu zasilacz.

    Pozdr
  • #6
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Quote:
    Najlepiej podaj DOKŁADNE typy tych serwomechanizmów, inaczej będzie po omacku

    Szczegółowy opis serwomechanizmu. Serwo typu standard (praca ciągła, 360 stopni).

    Napięcie zasilania: 4,8 V - 6,0 V
    Nie posiada ogranicznika ruchu
    Potencjometr do regulacji punktu środkowego
    Sygnał sterujący: 50 Hz / 1 - 2 ms
    Wymiary: 40,5 x 20,0 x 38,0 mm
    Masa: 36 g

    Parametry dla 4,8 V:
    Moment: 3,5 kg*cm (0,34 Nm)
    Prędkość: 0,14 s/60°
    Prąd bez obciążenia: 250 mA
    Prąd przy zatrzymanym wale: 1,6 A
    Prąd bez ruchu: 4 mA

    Parametry dla 6,0 V:
    Moment: 4,4 kg*cm (0,43 Nm)
    Prędkość: 0,12 s/60°
    Prąd bez obciążenia: 300 mA
    Prąd przy zatrzymanym wale: 1,8 A
    Prąd bez ruchu: 5 mA
  • #7
    stachu_l
    Level 33  
    Krystian_Pow wrote:
    Serwo typu standard (praca ciągła, 360 stopni).
    Krystian_Pow wrote:
    Nie posiada ogranicznika ruchu
    Potencjometr do regulacji punktu środkowego
    To taki troche "kulawy" serwomechanizm.
    Normalnie serwomechanizm ma sprzężenie zwrotne i ustawia oś (z zamontowaną dźwignią lub tarczą z otworami) w pozycji zgodnej z odbieranym sygnałem sterującym - nie obraca się 360 stopni ale sporo mniej.
    To serwo nie ma sprzężenia zwrotnego od pozycji ale na podstawie sygnału sterującego uruchamia silnik prawdopodobnie w lewo lub prawo zależnie od sygnału. Nie ma nic o kontroli prędkości więc prawdopodobnie uzyskasz obroty lewo/stop/prawo.
    Jeżeli to ma być napęd czegoś to można używać ale jak chciałeś używać do ustawiania pozycji to nie jest to właściwy serwomechanizm.
  • #8
    JacekCz
    Level 39  
    Zgadzam się ze @stachu_l

    Krystian_Pow wrote:
    Szczegółowy opis serwomechanizmu.

    Nie zmęczyłeś się tą szczegółowością?

    Słuchaj @Krystian_Pow : jak będziesz trzymał tajność projektu jak w CIA, do niczego nie dojdziesz.
    Dawkujesz informacje po kropelce, więcej ukrywasz niż podajesz.

    Co to ma być, co ma sterować?
    Dokładny link do serwo, cholera wie, co tłumacz spieprzył, albo co ty uznałeś za nieważne.
  • #9
    emarcus
    Level 38  
    JacekCz wrote:
    Zgadzam się ze @stachu_l

    Krystian_Pow wrote:
    Szczegółowy opis serwomechanizmu.

    Nie zmęczyłeś się tą szczegółowością?


    A co jeszcze więcej byś potrzebował?(!)

    Napisał/podał bardzo rzetelnie wszystkie istotne parametry tego serva.
    Nie widzę aby czegokolwiek brakowało.
    Również dla informacji i poszerzenia wiedzy dla kol :”Stahul1’:
    Serwo to nie jest jakieś ‘kulawe’; lecz jest to servo celowo modyfikowane aby można go kręcić 360 st, czyli kręcić ciągle w zastosowaniach napędów modeli pojazdów sterowanych na wzór pojazdów gasienicowych lub 3-kołowych, gdzie manewr skrętu egzekwuje się różnicą prędkości dwóch kół lub gąsienic.
    Celowość i skutki takiej modyfikacji:
    Łatwa możliwość regulacji kierunku i prędkości obrotowej długością impulsu sterującego, jednak okupowana brakiem możliwości ustawienia specyficznie określonej pozycji w porównaniu z servem przed modyfikacją.
    Owszem, takie servo można zawsze zatrzymać w dowolnej , jednak nie określonej pozycji, wysyłając mu znany sygnał dla wyzerowanej pozycji; zwykle jest to 1500 usec.
    Dla takiego sygnału dokonuje się kalibracji tego serva , przez doregulowanie specjalnie do tego celu przeznaczonego potencjometru zabudowanego wewnątrz. Możesz spotkać w literaturze określenie „NULLING” – jest to nic innego jak zerowanie pozycji neutralnej.

    JacekCz wrote:

    Co to ma być, co ma sterować?

    A jakie to może mieć znaczenie co będzie sterowane?
    Z pewnością bedzie zastosowany do napęd jakiegoś pojazdu ..., gdzie zwykle potrzeba dwa takie serva.
    Zasilanie: oczywiście z dowolnego typu baterii 5 do 6 V wożonej ze sobą.
    Nie sadzę aby proponowany wyżej BEC miał tu zastosowanie.

    e marcus
  • #10
    Slawek K.
    Level 35  
    Przy podanym prądzie serwa, raczej trudno mówić o zasilaniu z "baterii", raczej mówimy o akumulatorze Li-po lub Li-fe, a te w tym przypadku maja napięcie znamionowe 7.4V a w pełni naładowane nawet 8.4V, czyli zdecydowanie za duże dla wyżej wymienionego serwa, zatem wspomniany wyżej BEC jak najbardziej moze mieć zastosowanie lub przetwornica step-down, o odpowiednim prądzie.
    Co do reszty wypowiedzi kolegi, jak najbardziej się zgadzam.

    Pozdr
  • #11
    JacekCz
    Level 39  
    emarcus wrote:
    A jakie to może mieć znaczenie co będzie sterowane?
    Z pewnością będzie zastosowany do napęd jakiegoś pojazdu ..., gdzie zwykle potrzeba dwa takie serva.


    Mówisz, z pewnością jesteś zadowolony ze swojej Szklanej Kuli?
    Bo moja nie dała odpowiedzi, co zamierza user, który sam siebie określa jako początkujący
    Może po prostu znalazł najniższą pozycję w cenniku? ten wstyd do podania URL mi to mówi.

    Jako techniczni, szanujmy słowa. Silnik z przekładnią to nie serwomechanizm.
    Co to jest serwomechanizm?
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Serwomechanizm
    https://www.tme.eu/pl/news/library-articles/page/22136/Co-to-jest-serwomechanizm/
  • #12
    emarcus
    Level 38  
    Slawek K. wrote:
    Przy podanym prądzie serwa, raczej trudno mówić o zasilaniu z "baterii", raczej mówimy o akumulatorze Li-po lub Li-fe, a te ....

    Pozdr

    Zauważyłem że używamy tu odmiennej terminologii…
    Chyba tylko w Polsce i nie wielu innych krajach, rozróżnia się subtelnie określenia ‘akumulator’ i ‘bateria’.
    W większości przypadków przenośne źródło prądu określane jest generalnie baterią niezależnie czy to jest jedna lub więcej cell; niezależnie czy to są jednorazowego użytku czy jest są typu „aku”, niezależnie od zastosowanej chemii w tych „Aku”. Osobiście pozostaję przy terminologii ‘Bateria’.

    Jeżeli już jesteśmy przy temacie BEC, to wyjaśnijmy sobie, co to znaczy i jakie jest źródło tego urządzenia o tej w pewnym sensie historycznej nazwie.
    BEC, -to skrut od ‘Battery Eliminating Circuit’. Termin ten pochodzi z dziedziny modelarstwa lotniczego, gdzie do zasilania głównych pędnych silników stosuje się ‘baterie’ o podwyższonych napięciach: 7.4V (2s), 11.1V (3s), lub nawet 4s. Naturalnie sterowanie tych silników odbywa się sygnałem PWM poprzez ESC (Electronic Speed Controller).
    Jeżeli w takiej konfiguracji 'maszyny latającej' zaszła potrzeba zastosowania serva, do sterów, lub podwozia, wymagało to stosowania dodatkowej baterii zasilającej te serva o odpowiednim 5V napięciu.
    Z powodu że waga tej dodatkowej baterie w modelach latających ma niekorzystne znaczenie, dobudowano w ESC dodatkowy układ zasilacza 5V i nazwano to BEC.
    Jako ze układ ten, ze swojej natury jest liniowy i wydziela relatywnie dużo energii w postaci ciepła, zamieniono go (ten układ) na UBEC (Universal Battery Eliminating Circuit).
    Jest to zwyczajny „ DC step-down switching power supply”, pracujacy bez strat energii na ogrzewanie.

    Jeżeli dla autora tego projektu, opcją wyboru zasilania byłaby ‘bateria’ o podwyższonym napięciu to raczej byłbym skłonny sugerować UBEC zamiast BEC.
    Nie mniej jednak, którykolwiek dodatkowy układ autor tu zastosuje to nie wyeliminuje źródła energii jakim jest bateria.

    e marcus
  • #13
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Quote:
    [Może po prostu znalazł najniższą pozycję w cenniku? ten wstyd do podania URL mi to mówi


    Przepraszam, być może błędnie stwierdziłem, ze powyższa specyfikacja wystarczy.
    Doprecyzowując, oto serwo (silnik z regulowaną prędkością), którego używam: https://botland.com.pl/serwa-praca-ciagla-360...hb-praca-ciagla-360-stopni-6939360336037.html. A jego głównym celem będzie po prostu napęd platformy obrotowej.

    Jednak, wciąż mam zagwozdkę, co mogę wykorzystać do zasilania Arduino UNO oraz 2 serwomechanizmów. Akumulator Li-po, baterie (9V?) czy BEC( opinie pod tematem spornie co do wykorzystania, jeśli tak to jaki)?


    Quote:
    Jeżeli dla autora tego projektu, opcją wyboru zasilania byłaby ‘bateria’ o podwyższonym napięciu to raczej byłbym skłonny sugerować UBEC zamiast BEC.


    Dziękuje za komentarz, czyli sugeruje Pan wykorzystanie przetwornicy step-down?
  • #14
    JacekCz
    Level 39  
    @Krystian_Pow

    a ta "platforma obrotowa" to co konkretnie?
    Ja to słowo kojarzę z chęcią uzyskania konkretnego położenia kątowego, czyli sprzężenie zwrotne się znów kłania, a nie tylko zadawanie prędkości obrotowej.

    Masz "feedback" kąta w jakikolwiek inny sposób?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Dla mnie "platforma obrotowa" to celowanie w jakiś punkt.

    Czym innym jest np gramofon do czarnych płyt, kąt nie jest ważny, ale prędkość obrotowa.
    Do czego twój projekt jest bardziej podobny?
  • #15
    jvoytech
    Level 17  
    Krystian_Pow wrote:
    Quote:
    [Może po prostu znalazł najniższą pozycję w cenniku? ten wstyd do podania URL mi to mówi


    Doprecyzowując, oto serwo (silnik z regulowaną prędkością), którego używam: https://botland.com.pl/serwa-praca-ciagla-360...hb-praca-ciagla-360-stopni-6939360336037.html. A jego głównym celem będzie po prostu napęd platformy obrotowej.

    Dziękuje za komentarz, czyli sugeruje Pan wykorzystanie przetwornicy step-down?


    Przetwornica to by było dobre rozwiązanie.

    Arduino Uno ma bezpiecznik 500mA przy wtyczce USB, więc dodatkowe zasilanie będzie konieczne. Regulator liniowy NCP1117 dający +5V nie napawa optymizmem, skoro serwo bez obciążenia pobiera 250mA w ruchu, a co dopiero dwa
  • Helpful post
    #16
    emarcus
    Level 38  
    Krystian_Pow wrote:


    Dziękuje za komentarz, czyli sugeruje Pan wykorzystanie przetwornicy step-down?


    Najgorszym wyborem będzie zastosowanie 9 Voltowej baterii.
    Każde inne baterie (aku) będą dostatecznym wyborem.
    W przypadku baterii o 'podwyższonym' napięciu, nie będzie to przeszodą dla arduino, gdzie 12V jest akceptowane, natomiast te serva proponowałbym zasilić przez układ jak na obrazku:
    Czym można zasilić serwomechanizmy podłączone do Arduino UNO?
    Ten akurat jest 5A, ale możesz rozważyć zakup podobnego układu 3A (pomijalna różnica cenowa), gdzie szukane napięcie wyjściowe doregulujesz na tym niebiskim potencjometrze.

    Wy to nazywacie zdaje się 'przetwornicą.'.............., dla mnie to troche dłuższa nazwa..
    "DC-DC XL4005E1/XL4015 Step (5A) Down Adjustable Power Supply Module"

    e marcus
  • #17
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Quote:
    a ta "platforma obrotowa" to co konkretnie?


    Krótko mówiąc, układ będzie mierzył natężenie światła i w zależności od wyniku pomiaru "serwo" skieruje się w tę stronę gdzie, pomiar natężenia światła będzie największy.
  • #18
    emarcus
    Level 38  
    Krystian_Pow wrote:


    Krótko mówiąc, układ będzie mierzył natężenie światła i w zależności od wyniku pomiaru "serwo" skieruje się w tę stronę gdzie, pomiar natężenia światła będzie największy.


    Czyli budujesz "Solar Tracker", albo czasem referowany również jako "Solar Chaser"
    - było od tego zacząć swój pierwszy post, albo oglądnąć tą prezentację:
    https://www.youtube.com/watch?v=-f6FthqPwog&t=253s
    albo bardziej ambitny i większy bardziej zaawansowany projekt:
    https://www.youtube.com/watch?v=hr07xKWM6tw&list=RDCMUCtrf6ZiE6hw3k77hGpnuQWg&index=1

    powodzenia w realizacji swojego projektu...
    e marcus
  • #19
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Quote:
    Czyli budujesz "Solar Tracker", albo czasem referowany również jako "Solar Chaser"

    Może nie solar tracker, ale zasada poruszania się układu jest dosyć podobna.

    W każdym bądź razie, to co zaproponowałeś wyżej ("ala przetwornica"), zdaje się być tym czego szukałem. Pojawiło mi się tylko jedno dodatkowe pytanie, mianowicie czym mógłbym ten moduł zasilić ponieważ z jednej strony tą przetwornice podłączę do płyty stykowej, a z drugiej strony co mógłbym wykorzystać, aby moduł mógł być używany "przenośnie", czyli prawdopodobnie musze użyć jakiegoś akumulatora( akumulator Li-Pol 11,1V czy 14,8V to dobry pomysł?)
  • #20
    emarcus
    Level 38  
    Krystian_Pow wrote:
    .

    .......to co zaproponowałeś wyżej ("ala przetwornica"), zdaje się być tym.....

    To nie jest 'ALA' (!) przetwornica. To jest w pełni funkcjonalna przetwornica pracująca z f= 300kHz.
    Poniżej w załączeniu masz spc. tego modułu zasilacza.
    W zastosowaniu nie wymaga jakiegoś zasilania; na wejście podłączasz dwa przewody zasil;ające (+) I (-) z baterii , a na wyjściu otrzymujesz "przetransformowane" napięcie DC do ustawionego poziomu. Jak to dalej poprowadzisz do odbiorników to twoja sprawa.

    e marcus

    Spodziewam się, że tu zaraz ktoś naskoczy na mnie że 'przetwornica' to urządzenie pomiędzy wejściem sieciowym AC a wyjściem DC o ustalonym poziomie, itd ....
    Nie mam zamiaru tu klarować interpreację definicji. Dla mnie ta forma i jej funkcja jest wystarczająca.
  • #21
    Krystian_Pow
    Level 3  
    Quote:
    W zastosowaniu nie wymaga jakiegoś zasilania; na wejście podłączasz dwa przewody zasilające (+) I (-) z baterii , a na wyjściu otrzymujesz "przetransformowane" napięcie DC do ustawionego poziomu.


    Ale chyba na wejściu potrzebuje jakiegoś zasilania , żeby przekazać napięcie dalej. Samo podłączenie przetwornicy do płyty stykowej raczej nie "uruchomi" układu.
  • #22
    emarcus
    Level 38  
    Krystian_Pow wrote:


    Ale chyba na wejściu potrzebuje jakiegoś zasilania , żeby przekazać napięcie dalej. Samo podłączenie przetwornicy do płyty stykowej raczej nie "uruchomi" układu.


    Oh, Boy; jak ciężko jest z twoją wyobraźnią..
    Gdy otrzymasz ten układ i odwrócisz go , może wtedy będzie ci łatwiej to zrozumieć.
    Na płytce tego układu masz tylko cztery porty; po dwa (+) i (-) dla wejścia IN oraz tak samo dla Wyjścia OUT. Tak jak na obrazku poniżej:
    Czym można zasilić serwomechanizmy podłączone do Arduino UNO?
    Tak jak ci wcześniej napisałem, przewody od baterii podłączasz do „IN” zachowując polaryzację, natomiast z wyjścia „OUT” czerpiesz prąd i tym właśnie możesz zasilić swoją płytkę stykową.
    Traktuj ten układ „jakby to był transformator dla prądu stałego z możliwością regulacji przełożenia”, chociaż tak nie jest. Troche bardziej skomplikowany proces niż zwyczajna magnetyczna indukcja dla obwodu AC, co wtym momencie nie jest istotne.

    Zaczym jednak zaczniesz zasilać cokolwiek z tej płytki, należy wyregulować poziom napięcia na wyjściu regulując wystającą mosiężną śrubkę na górnej pow. potencjometru.
    Potrzebujesz do tego bardzo mały śrubokręt. Są do tego procesu specjalne narzędzia, również rodzaj śrubokrętu z ‘płaskim nożem’ zagłębionym w tulejce nachodzącej na tą śrubkę regulacyjną.
    Z pewnością tego narzędzia nie posiadasz, a mały precyzyjny śrubokręt i trochę uwagi zrobi tą robotę.
    Podczas regulacji potrzebujesz mieć ten układ zasilony z baterii oraz voltomierz podłączony do wyjścia.
    Potencjometr ten ma 10 obrotów, więc nie bądź zdziwiony powolnymi zmianami napięcia podczas kręcenia tą śrubką.
    To chyba wszystko, w czym mogę udzielić pomocy .

    e marcus