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4.3 Servo in Movimento

Un Servo è un tipo di dispositivo basato sulla posizione, noto per la sua capacità di mantenere angoli specifici e offrire una rotazione precisa. Questa caratteristica lo rende estremamente desiderabile per i sistemi di controllo che richiedono regolazioni costanti dell’angolo. Non sorprende quindi che i Servi siano ampiamente utilizzati in giocattoli telecomandati di fascia alta, dai modelli di aerei alle repliche di sottomarini, fino ai robot telecomandati più sofisticati.

In questa avvincente avventura, ci sfideremo a manipolare il Servo in un modo unico: facendolo oscillare! Questo progetto offre una brillante opportunità per approfondire le dinamiche dei Servi, affinare le tue competenze nei sistemi di controllo precisi e acquisire una comprensione più profonda del loro funzionamento.

Sei pronto a far ballare il Servo al ritmo delle tue note? Iniziamo questo entusiasmante viaggio!

Componenti Necessari

In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome

ELEMENTI IN QUESTO KIT

LINK

ESP32 Starter Kit

320+

ESP32 Starter Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI

LINK PER L’ACQUISTO

ESP32 Scheda

ACQUISTA

Estensione Fotocamera ESP32

ACQUISTA

Cavi Jumper

ACQUISTA

Servo

ACQUISTA

Piedinatura Disponibile

Ecco un elenco dei piedini disponibili sulla scheda ESP32 per questo progetto.

Piedini Disponibili

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

Schema Elettrico

../../_images/circuit_4.3_servo.png

Collegamenti

  • Il filo arancione è il segnale e va collegato a IO25.

  • Il filo rosso è il VCC e va collegato a 5V.

  • Il filo marrone è il GND e va collegato a GND.

../../_images/4.3_swinging_servo_bb.png

Codice

Nota

  • Apri il file 4.3_servo.ino nel percorso esp32-starter-kit-main\c\codes\4.3_servo. Oppure copia questo codice nell”Arduino IDE.

  • Dopo aver selezionato la scheda (ESP32 Dev Module) e la porta appropriata, fai clic sul pulsante Upload.

  • Vedi sempre «COMxx sconosciuto»?

  • Qui viene utilizzata la libreria ESP32Servo, che puoi installare dal Library Manager.

    ../../_images/servo_lib.png

Una volta caricato il codice, vedrai il braccio del servo ruotare nell’intervallo 0°~180°.

Come funziona?

  1. Includi la libreria ESP32Servo: Questa riga importa la libreria ESP32Servo, necessaria per controllare il servomotore.

    #include <ESP32Servo.h>

  2. Definisci il servo e il piedino a cui è collegato: Questa sezione dichiara un oggetto Servo (myServo) e un intero costante (servoPin) per rappresentare il piedino a cui è collegato il servomotore (piedino 25).

    // Definisci il servo e il piedino a cui è collegato
Servo myServo;
const int servoPin = 25;

  3. Definisci la larghezza minima e massima degli impulsi per il servo: Questa sezione imposta la larghezza minima e massima degli impulsi per il servomotore (0,5 ms e 2,5 ms, rispettivamente).

    // Definisci la larghezza minima e massima degli impulsi per il servo
const int minPulseWidth = 500; // 0,5 ms
const int maxPulseWidth = 2500; // 2,5 ms

  4. La funzione setup inizializza il servomotore collegandolo al piedino specificato e impostando il range della larghezza degli impulsi. Imposta anche la frequenza PWM per il servo a 50Hz, standard per i servomotori.

    void setup() {
    // Collega il servo al piedino specificato e imposta il range della larghezza degli impulsi
    myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);

    // Imposta la frequenza PWM per il servo
    myServo.setPeriodHertz(50); // Servo standard a 50Hz
}

    • attach (int pin, int min, int max): Questa funzione collega il servomotore al piedino GPIO specificato e imposta la larghezza minima e massima degli impulsi per il servo.

      • pin: Il numero del piedino GPIO a cui è collegato il servo.

      • min e max: la larghezza minima e massima degli impulsi, rispettivamente, in microsecondi. Questi valori definiscono il range di movimento del servomotore.

    • setPeriodHertz(int hertz): Questa funzione imposta la frequenza PWM per il servomotore in hertz.

      • hertz: La frequenza PWM desiderata in hertz. La frequenza PWM predefinita per i servi è 50Hz, che è adatta per la maggior parte delle applicazioni.

  5. La funzione loop è la parte principale del codice che viene eseguita continuamente. Ruota il servomotore da 0 a 180 gradi, poi torna a 0 gradi. Questo viene fatto mappando l’angolo alla corrispondente larghezza dell’impulso e aggiornando il servomotore con il nuovo valore della larghezza dell’impulso.

    void loop() {
    // Ruota il servo da 0 a 180 gradi
    for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
        int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
        myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
        delay(15);
    }

    // Ruota il servo da 180 a 0 gradi
    for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
        int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
        myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
        delay(15);
    }
}

    • writeMicroseconds(int value): Questa funzione imposta la larghezza dell’impulso del servomotore in microsecondi.

      • value: La larghezza dell’impulso desiderata in microsecondi.

      La funzione writeMicroseconds(int value) prende un valore intero come argomento, che rappresenta la larghezza dell’impulso desiderata in microsecondi. Questo valore dovrebbe normalmente rientrare nel range specificato dalle larghezze degli impulsi minime e massime (minPulseWidth e maxPulseWidth) definite in precedenza nel codice. La funzione imposta quindi la larghezza dell’impulso per il servomotore, facendolo muovere nella posizione corrispondente.