05 STAPPENMOTOR

Dit is een schakeling waarmee je een servomotor (stappenmotor) aan de praat probeert te krijgen.
Hier gaat het om de theorie WHILE met analoge en digitale IO (in en output)
We laten een servomotor in stappen van 1 graad draaien en geven dat weer via de seriële monitor

Via de library (bibliotheek) roep je de aansturing van een servomotor aan. Ga naar Bestand->Voorbeelden en daar staat ook de Servo.h tussen. Soms is het nodig dat je dat eerst laadt.
Verder ga je met de monitor werken, die vindt je door naar Hulpmiddelen->Seriële monitor te gaan. (Ctrl-Shift-M)

NODIG

  • Arduino bord
  • Breadboard
  • Servo motor (uitleg servomotor staat onderaan deze pagina)
  • 1x 10 kΩ potentiometer  (uitleg potentiometer staat onder deze pagina)
  • 2 x 100 uF condensatoren (lange pootje is +, staat onder deze pagina)

Het maken van deze schakeling is nogal lastig.
Hieronder 4 foto’s met schema, hopelijk gaat het zo iets  makkelijker.

les5_schema_bb les5_schema_schema
2015-12-27 18.54.42 2015-12-27 18.55.07

EXTRA
Probeer eens een gekoppelde opdracht te maken. Daarbij ook een button die een knipperlicht aanstuurt.

FILMPJE

SCHETS
#include <Servo.h>
/*
   THEORIE: WHILE, analoge en digitale IO
   Laat een servo motor instappen van 1 graad draaien en
   geef dat weer via de seriële monitor
 
*/

// laad de servo-library
#include <Servo.h>

Servo mijnServo;  // definieer een servo object

int const potPin = A0; // analoge pin wordt gebruikt voor potentiometer
int potWaarde;  // variabele leest de waarde van de analoge pin
int hoek;   // variabele leest de hoek van de servo motor

void setup() {
  mijnServo.attach(9); // verbindt de servo op pin 9 met het servo object
  Serial.begin(9600); // open een seriele connectie met je computer
}

void loop() {
  // Het analogRead() commando converteert het input voltage, 0 to 5 volt
  // naar een digitale waarde tussen 0 and 1023. Dit gebeurt door een
  // analog-to-digital converter of ADC die op de Arduino zelf zit.
  potWaarde = analogRead(potPin); // lees de waarde van de potentiometer
 
  Serial.print("potWaarde: ");
  Serial.print(potWaarde); // print die waarde op het scherm via de seriele monitor.

  // de servo draait 180 graden.
  // de digitale range 0-1023 zetten we om naar een hoekvan 0-179
  // en zo sturen we de servo met een nauwkeurigheid van 1 graad aan
  hoek = map(potWaarde, 0, 1023, 0, 179);

  // print de hoek van de servo motor op het scherm
  Serial.print(", Hoek: ");
  Serial.println(hoek);

  // draai de as van de servo
  mijnServo.write(hoek);

  // een korte pauze om de mechanische beweging uit te laten voeren
  delay(15);
}

(deze lessen zijn geïnspireerd op lesmateriaal van Fontys)

UITLEG

Een servo-motor met de Arduino
image
Met de Arduino kun je heel gemakkelijk Servo’s aansturen.
In het hier getoonde voorbeeld krijg een servomotor zijn positie doorgegeven via een potentiometer. De Arduino leest deze potentiometer uit en geeft dat vervolgens door aan de servomotor. De servomotor zet zichzelf vervolgens in de juiste positie.

Wij maken gebruik van de SG90 servomotor van de firma Aliexpres. Dit is een goedkope servo . Je kunt hem maximaal 180 graden laten draaien.
De servo-aansluitingen is als volgt:

Rood 5 Volt
Bruin Massa
Oranje Stuurpin

10 kΩ Potentiometer
De weerstanden die we nu hebben besproken, hadden een vaste waarde. Maar soms is het handiger als je de waarde van een weerstand kunt veranderen.Symbool voor een potmeter in een schakeling Bijvoorbeeld het volume van de radio. Of het licht van een lamp. Of de koude in een koelkast. Om de waarde te kunnen veranderen kan je niet elke keer een andere weerstand in het elektrische apparaat zetten.
Hier is een slim onderdeel voor bedacht: de regelbare weerstand. Met een regelbare weerstand kun je de grootte van de stroom makkelijk veranderen.
Een potmeterEen andere naam voor een regelbare weerstand is een potentiometer. Maar die naam wordt weinig gebruikt. Regelbare weerstanden zijn vooral bekend onder de naam: potmeter.
Een potmeter wordt aangegeven met de letter P. In een schakeling wordt voor een potmeter het symbool van een weerstand met een schuine pijl erdoorheen gebruikt.

De werking van een potmeter
Met een potmeter kun je zelf de grootte van de stroom in een stroomkring regelen.
Belangrijke onderdelen van een potmeter zijn het weerstandsmateriaal en de slede of loper.
Het weerstandsmateriaal is het materiaal dat de stroom moet afremmen.
Aan de slede zit een draaiknop waarmee je de stand van de slede instelt. De stand van de slede bepaalt hoe groot de weg is die de stroom door het weerstandsmateriaal moet afleggen. Dat gaat als volgt.
Zoals je op de foto ziet heeft een potmeter 3 pootjes. Die noemen we A, B en C.
De buitenste zijn willekeurig A of C. De buitenste pootjes (A en C) zitten aan het weerstandsmateriaal.
Pootje B zit aan de slede. Als je een potmeter in een stroomkring aansluit, sluit je twee pootjes aan. Pootje B en pootje A of C. We sluiten nu A en B aan. De stroom gaat dan van A naar B, of andersom. Daarbij moet de stroom een stukje door het weerstandsmateriaal. Hoever de stroom door het weerstandsmateriaal moet, hangt af van de stand van de slede. Hoe verder de slede richting pootje C gedraaid wordt, hoe langer de weg die de elektronen door het weerstandsmateriaal moeten afleggen. Hoe langer de weg die de elektronen door het weerstandmateriaal moeten afleggen, hoe groter de weerstand.

Condensatoren (lange pootje is +)
imageDe voornaamste functie van een condensator is het constant houden van spanningen,het doorlaten van wisselspanningen of het tegenhouden van gelijkspanningen.

Werking bij gelijkstroom bij Arduino schakelingen.
Wanneer een condensator in een stroomkring is opgenomen waarin slechts gelijkstroom optreedt, treden er weinig verschijnselen op. De condensator laat geen stroom door, dus het effect blijft beperkt tot het opladen en ontladen van de condensator. Dit gaat gepaard met het optreden van een laadstroom en een ontlaadstroom. Een condensator laat geen stroom door. De weerstand is dus zeer groot. Alleen bij zeer hoge spanningen kan de stroom door de isolerende laag heen. De condensator slaat dan door. Toepassingen van condensatoren in gelijkstroomkringen beperken zich over het algemeen tot stroomblokkering en tijdelijke opslag van energie.

Advertenties