Servo Motor Pwm

Como funciona um Servomotor?

Um servomotor é um pequeno dispositivo com um eixo que pode ser posicionado numa posição angular desejada pelo envio de sinais codificados. Enquanto existir um sinal aplicado na entrada, o servo irá manter a posição angular do eixo. Quando o sinal mudar, a posição angular do eixo também muda. Na prática, os servos são utilizados em aviões radio-controlados para controlar os lemes de profundidade e de direcção. São também utilizados em carros radio-controlados, brinquedos e robots

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Um servo Futaba S-148

Os servos são extremamente úteis em robótica. Os motores são pequenos, como se vê na figura acima, possuem já incorporado o circuito electrónico de controlo e apresentam uma potência elevada face às suas dimensões. Um servo standard como o Futaba S-148 possui 42 oz/inches de binário, que é bastante para o seu tamanho. Fornece ainda potência proporcional à carga mecânica. Um servo pouco carregado consome pouca energia. As peças de um servomotor estão apresentadas na figura abaixo. Pode ver-se o circuito de controlo, o motor, o conjunto de engrenagens redutoras e a caixa. Pode ainda ver-se os 3 fios que ligam o servo ao mundo exterior. Um para a alimentação (+5volts, normalmente de cor encarnada), outro para a massa (normalmente de cor preta) e finalmente o fio branco para o controlo.

Um servo desmontado.

Como funciona então um servo?

Um servomotor possui um circuito electrónico de controlo e um potenciómetro (uma resistência variável rotativa) que está ligada ao eixo de saída. Na figura acima, o potenciómetro pode ser visto no lado direito da placa do circuito electrónico. Este potenciómetro possibilita ao circuito de controlo monitorizar o ângulo actual do servomotor. Se o eixo estiver no ângulo correcto, o motor pára. Se o circuito detecta que o ângulo está incorrecto, activa o motor no sentido correcto até que o ângulo esteja correcto. O eixo de saída do servomotor é capaz de rodar aproximadamente 180 graus (varia até 210 graus, conforme o fabrico). Um servo normal é utilizado para controlar movimentos angulares entre 0 e 180 graus, não sendo capaz de girar mais devido ao batente existente na roda dentada acoplada ao eixo.

A potência aplicada ao motor é proporcional à distância (ângulo) que tem de percorrer. Assim, se o eixo tem que girar um grande ângulo, o motor gira à máxima velocidade. Se tiver que girar um pequeno ângulo, o motor vai girar a baixa velocidade. Isto é chamado controlo proporcional.

Como é comunicado o ângulo que deve girar o servo?

Utiliza-se para esse efeito o fio de controlo. O ângulo é determinado pela duração (largura) do impulso aplicado ao fio de controlo. A isto chama-se PCM (Pulse Coded Modulation ou Modulação por Impulso Codificado). O servo espera receber um impulso em 20 milisegundos (.02 segundos). A largura do impulso vai determinar o ângulo de rotação do motor. Um impulso de 1.5 milisegundos, por exemplo, vai fazer o motor girar para a posição 90 graus (também designada posição neutral). Se o impulso for mais curto que 1.5 ms, então o motor

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