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1.3.2 Servo

Introduzione

In questo progetto, impareremo come far ruotare un servo.

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

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

Nome	ARTICOLI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI	LINK PER L’ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Servo	ACQUISTA

Schema Elettrico

Procedure Sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Accedi alla cartella del codice.

cd ~/raphael-kit/python/

Passo 3: Esegui il file eseguibile.

sudo python3 1.3.2_Servo.py

Dopo l’esecuzione del programma, il servo ruoterà da 0 gradi a 180 gradi e poi da 180 gradi a 0 gradi, ciclicamente.

Codice

Nota

Puoi Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Interrompere il codice qui sotto. Ma prima devi accedere al percorso del codice come raphael-kit/python. Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l’effetto.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

SERVO_MIN_PULSE = 500
SERVO_MAX_PULSE = 2500
ServoPin = 18

def map(value, inMin, inMax, outMin, outMax):
    return (outMax - outMin) * (value - inMin) / (inMax - inMin) + outMin

def setup():
    global p
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)       # Numerazione GPIO in modalità BCM
    GPIO.setup(ServoPin, GPIO.OUT)   # Imposta ServoPin come output
    GPIO.output(ServoPin, GPIO.LOW)  # Imposta ServoPin a basso
    p = GPIO.PWM(ServoPin, 50)     # Imposta la frequenza a 50Hz
    p.start(0)                     # Duty Cycle = 0

def setAngle(angle):      # Fa ruotare il servo a un angolo specifico (0-180 gradi)
    angle = max(0, min(180, angle))
    pulse_width = map(angle, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE)
    pwm = map(pulse_width, 0, 20000, 0, 100)
    p.ChangeDutyCycle(pwm)# mappa l'angolo sul duty cycle e lo invia
def loop():
    while True:
        for i in range(0, 181, 5):   # fa ruotare il servo da 0 a 180 gradi
            setAngle(i)     # Invia l'angolo al servo
            time.sleep(0.002)
        time.sleep(1)
        for i in range(180, -1, -5): # fa ruotare il servo da 180 a 0 gradi
            setAngle(i)
            time.sleep(0.001)
        time.sleep(1)
def destroy():
    p.stop()
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':     # Il programma inizia qui
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:  # Quando viene premuto 'Ctrl+C', il programma destroy() sarà eseguito.
        destroy()

Spiegazione del Codice

p = GPIO.PWM(ServoPin, 50)     # Imposta la frequenza a 50Hz
p.start(0)                     # Duty Cycle = 0

Imposta il ServoPin su PWM, poi la frequenza su 50Hz e il periodo su 20ms.

p.start(0): Avvia la funzione PWM e imposta il valore iniziale su 0.

def setAngle(angle):      # Fa ruotare il servo a un angolo specifico (0-180 gradi)
    angle = max(0, min(180, angle))
    pulse_width = map(angle, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE)
    pwm = map(pulse_width, 0, 20000, 0, 100)
    p.ChangeDutyCycle(pwm)

Crea una funzione, setAngle(), per inviare l’angolo da 0 a 180 al servo.

angle = max(0, min(180, angle))

Questo codice viene utilizzato per limitare l’angolo entro l’intervallo 0-180°.

La funzione min() restituisce il valore minimo tra quelli in ingresso. Se 180<angle, allora restituisce 180, altrimenti restituisce angle.

La funzione max() restituisce l’elemento massimo in un iterabile o il più grande tra due o più parametri. Se 0>angle, allora restituisce 0, altrimenti restituisce angle.

pulse_width = map(angle, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE)
pwm = map(pulse_width, 0, 20000, 0, 100)
p.ChangeDutyCycle(pwm)

Per convertire un angolo da 0 a 180° nel servo, l’ampiezza dell’impulso del servo è impostata su 0,5ms (500us) - 2,5ms (2500us).

Il periodo di PWM è 20ms (20000us), quindi il duty cycle del PWM varia da (500/20000)% a (2500/20000)%, e l’intervallo 0 ~ 180 è mappato su 2,5 ~ 12,5.