Servo¶
Ein Servomotor besteht im Allgemeinen aus folgenden Teilen: Gehäuse, Welle, Getriebesystem, Potentiometer, Gleichstrommotor und integrierte Platine.
Die Funktionsweise ist wie folgt: Der Mikrocontroller sendet PWM-Signale an den Servo. Die integrierte Platine im Servo empfängt die Signale über den Signalpin und steuert den internen Motor. Daraufhin treibt der Motor das Getriebesystem an und bewegt nach Verlangsamung die Welle. Die Welle und das Potentiometer des Servos sind miteinander verbunden. Wenn die Welle sich dreht, treibt sie das Potentiometer an, sodass das Potentiometer ein Spannungssignal an die Platine sendet. Die Platine bestimmt dann basierend auf der aktuellen Position die Drehrichtung und -geschwindigkeit, um genau in der definierten Position zu stoppen und dort zu verharren.
Der Winkel wird durch die Dauer eines Impulses bestimmt, der an das Steuerkabel angelegt wird. Dies wird als Pulsbreitenmodulation bezeichnet. Der Servo erwartet alle 20 ms einen Impuls. Die Länge des Impulses bestimmt, wie weit der Motor sich dreht. Ein 1,5-ms-Impuls beispielsweise lässt den Motor in die 90-Grad-Position (Neutrale Position) drehen. Wenn ein Impuls, der kürzer als 1,5 ms ist, an einen Servo gesendet wird, dreht sich der Servo in eine Position und hält seine Ausgangswelle einige Grad gegen den Uhrzeigersinn von der neutralen Position. Wenn der Impuls länger als 1,5 ms ist, tritt das Gegenteil ein. Die minimale und maximale Impulsbreite, die den Servo dazu bringt, sich in eine gültige Position zu drehen, sind abhängig vom jeweiligen Servo. Allgemein wird die minimale Impulsbreite etwa 0,5 ms und die maximale etwa 2,5 ms betragen.
Beispiele
4.3 Schwingender Servo (Arduino-Projekt)
4.3 Schwingender Servomotor (MicroPython-Projekt)