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4.3 Servomoteur oscillant¶

Un servomoteur est un dispositif de positionnement connu pour sa capacité à maintenir des angles spécifiques et à offrir une rotation précise. Cela le rend très recherché pour les systèmes de contrôle nécessitant des ajustements d’angle constants. Il n’est donc pas surprenant que les servomoteurs soient largement utilisés dans les jouets télécommandés haut de gamme, des modèles d’avion aux répliques de sous-marins en passant par les robots télécommandés sophistiqués.

Dans cette aventure captivante, nous nous lancerons le défi de manipuler le servomoteur d’une manière unique - en le faisant osciller ! Ce projet offre une excellente occasion d’explorer la dynamique des servomoteurs, d’affiner vos compétences en systèmes de contrôle précis et de mieux comprendre leur fonctionnement.

Êtes-vous prêt à faire danser le servomoteur à votre rythme ? Embarquons pour ce voyage excitant !

Composants nécessaires

Dans ce projet, nous aurons besoin des composants suivants.

Il est certainement pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ARTICLES DANS CE KIT	LIEN
Kit de démarrage ESP32	320+	ESP32 Starter Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

INTRODUCTION DES COMPOSANTS	LIEN D’ACHAT
ESP32 carte	Acheter
Extension de caméra ESP32	ACHETER
Fils de connexion	Acheter
Servo	Acheter

Broches disponibles

Voici une liste des broches disponibles sur la carte ESP32 pour ce projet.

Broches disponibles

IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Schéma

Câblage

Le fil orange est le signal et est connecté à IO25.
Le fil rouge est le VCC et est connecté à 5V.
Le fil marron est la masse (GND) et est connecté à GND.

Code

Note

Ouvrez le fichier 4.3_swinging_servo.py situé dans le chemin esp32-starter-kit-main\micropython\codes, ou copiez et collez le code dans Thonny. Puis cliquez sur « Run Current Script » ou appuyez sur F5 pour l’exécuter.
Assurez-vous de sélectionner l’interpréteur « MicroPython (ESP32).COMxx » dans le coin inférieur droit.

import machine
import time

# Créer un objet PWM (Pulse Width Modulation) sur la broche 25
servo = machine.PWM(machine.Pin(25))

# Définir la fréquence du signal PWM à 50 Hz, commun pour les servomoteurs
servo.freq(50)

# Définir une fonction de mappage d'intervalle
def interval_mapping(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

# Définir une fonction pour écrire un angle sur le servomoteur
def servo_write(pin, angle):
    pulse_width = interval_mapping(angle, 0, 180, 0.5, 2.5) # Calculer la largeur d'impulsion
    duty = int(interval_mapping(pulse_width, 0, 20, 0, 1023)) # Calculer le cycle de service
    pin.duty(duty) # Définir le cycle de service du signal PWM

# Créer une boucle infinie
while True:
    # Boucler à travers les angles de 0 à 180 degrés
    for angle in range(180):
        servo_write(servo, angle)
        time.sleep_ms(20)

    # Boucler à travers les angles de 180 à 0 degrés en sens inverse
    for angle in range(180, -1, -1):
        servo_write(servo, angle)
        time.sleep_ms(20)

Lorsque ce code est exécuté, le servomoteur balayera continuellement d’avant en arrière entre 0 et 180 degrés.

Comment ça marche ?

Importer les bibliothèques nécessaires : machine pour contrôler le matériel du microcontrôleur et time pour ajouter des délais.
import machine import time

Créer un objet PWM (Pulse Width Modulation) sur la broche 25 et définir sa fréquence à 50 Hz, courante pour les servomoteurs.

# Créer un objet PWM (Pulse Width Modulation) sur la broche 25
servo = machine.PWM(machine.Pin(25))

# Définir la fréquence du signal PWM à 50 Hz, commun pour les servomoteurs
servo.freq(50)

Définir une fonction interval_mapping pour mapper les valeurs d’une plage à une autre. Cela sera utilisé pour convertir l’angle en largeur d’impulsion et en cycle de service appropriés.
def interval_mapping(x, in_min, in_max, out_min, out_max): return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
Définir une fonction servo_write qui prend un objet PWM et un angle comme entrées. Elle calcule la largeur d’impulsion et le cycle de service en fonction de l’angle donné, puis règle la sortie PWM en conséquence.
def servo_write(pin, angle): pulse_width = interval_mapping(angle, 0, 180, 0.5, 2.5) # Calculer la largeur d'impulsion duty = int(interval_mapping(pulse_width, 0, 20, 0, 1023)) # Calculer le cycle de service pin.duty(duty) # Définir le cycle de service du signal PWM
- Dans cette fonction, interval_mapping() est appelé pour mapper la plage d’angle de 0 à 180 à la plage de largeur d’impulsion de 0,5 à 2,5 ms.
- Pourquoi 0,5~2,5 ms ? Cela est déterminé par le mode de fonctionnement du Servo.
- Ensuite, convertir la largeur d’impulsion de la période en cycle de service.
- Comme duty() ne peut pas avoir de décimales lors de son utilisation (la valeur ne peut pas être de type float), nous avons utilisé int() pour forcer la conversion de la largeur d’impulsion en type int.

Créer une boucle infinie avec deux boucles imbriquées.

while True:
    # Boucler à travers les angles de 0 à 180 degrés
    for angle in range(180):
        servo_write(servo, angle)
        time.sleep_ms(20)

    # Boucler à travers les angles de 180 à 0 degrés en sens inverse
    for angle in range(180, -1, -1):
        servo_write(servo, angle)
        time.sleep_ms(20)
La première boucle imbriquée parcourt les angles de 0 à 180 degrés, et la seconde boucle imbriquée parcourt les angles de 180 à 0 degrés en sens inverse.

À chaque itération, la fonction servo_write est appelée avec l’angle actuel, et un délai de 20 millisecondes est ajouté.