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Mise à jour le 21/11/2019 : Dans cet article, vous trouverez toutes les informations nécessaires pour l’utilisation des servomoteurs à rotation continue. De nombreux programmes , en particulier pour les cartes Arduino , seront développés pour l’utilisation de ses servo, vous trouverez aussi les schémas électriques et les documentations techniques nécessaires pour réaliser éventuellement vos projets.
Sommaire :
- Rappel du fonctionnement des servomoteurs à rotation continue.
- Programme d’évaluation d’une rampe d’accélération automatique pour servomoteur a rotation continue.
- Tutoriel sur la création d’une rampe d’acceleration ( vidéo )
- Explication d’une rampe d’accélération par le dessin .
- Programme sur Arduino.
- Programme de pilotage de 2 servomoteurs à rotation continue pour la traction d’un robot mobile.
- Pour tout probléme
- Retour au sommaire de l’article sur les servomoteurs.
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Rappel du fonctionnement des servomoteurs à rotation continue |
Les servomoteurs à rotation continue se pilote de la même façon que les servomoteurs standards au moyen d’un signal « PWM » (avec des impulsions « hautes » comprises entre 1 à 2 ms env.).
Ces impulsions pourront être générées par un module arduino, Bluno Mega1280 etc …
Ne disposant d’aucune butée, ce servomoteur tourner dans les 2 sens de façon continue. Ainsi pour une largeur d’impulsion de l’ordre de 1,5 ms à son entrée, le servomoteur sera à l’arrêt.
Lorsque vous augmentez la largeur des impulsions, le servomoteur commencera à tourner dans un sens. Le servomoteur tourne de plus en plus vite au fur et à mesure que la largeur des impulsions d’approche des 2 ms (pour laquelle le servomoteur tournera alors à la vitesse max.).
Lorsque vous diminuez la largeur des impulsions (par rapport à la position médiane 1,5 ms), le servomoteur commencera à tourner dans l’autre sens. Le servomoteur tourne de plus en plus vite au fur et à mesure que la largeur des impulsions d’approche des 1 ms (pour laquelle le servomoteur tournera alors à la vitesse max.).
Quelques références de servomoteurs à rotation continue.
- Hitec HSR-1425 vitesse max => 52 t/mm sous 6Vcc chez Lextronic
- Couple 3.1 Kg/cm sous 6Vcc
- Feetech FS5103R vitesse max => 64 t/mm sous 6Vcc chez Gotronic
- Couple 3.2 Kg/cm sous 6Vcc
- Feetech FS5113R vitesse max => 64 t/mm sous 6Vcc chez Gotronic
- Couple 14 kg/cm sous 6 Vcc
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Programme d’évaluation d’une rampe d’accélération automatique pour servomoteur a rotation continue |
- Une carte Arduino Mega 2560 : est basée sur un ATMega2560 cadencé à 16 MHz. Elle dispose de 54 E/S dont 14 PWM, 16 analogiques et 4 UARTs.
- Module Grove Mega Shield V1.2 103020027 : Le module Grove Mega Shield est une carte d’interface permettant de raccorder facilement sans soudure les capteurs et les actionneurs Grove de Seeedstudio sur une carte compatible Arduino Mega.
- Servomoteur Feetech FS5113R à rotation sur 360° disposant d’un couple élevé et d’une pignonnerie métallique. Livré avec palonniers et vis de montage.
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/* * * * RedOhm * * Programme evaluation d'une rampe d'acceleration automatique * pour servomoteur a rotation continue * * Version ID arduino 1.8.4 * * Le 08/09/2018 * H.Mazelin * */ // Cette librairie permet à une carte Arduino de contrôler des servomoteurs #include <Servo.h> // Crée un objet de type "Servo", nommé -> rouedroite Servo rouedroite; // Variable qui enregistre l'état du signal pour activer le servomoteur // par defaut la valeur est fixée à 1500 ce qui correspond en general à l'arret // du servomoteur ( pour un servomoteur à rotation continue ) int arret = 1500; // variable vitesse et de direction pour le servomoteur int temps = 0; // Declaration de la variable pour la rampe de demarrage int valeur_de_vitesse_demarrage; // Declaration de la variable pour la vitesse rampe de demarrage // unsigned long-> déclare une variable de type long non signé unsigned long rampedemarrage = millis(); /* * Un programme Arduino doit impérativement contenir cette fonction . * Elle ne sera exécutée qu'une seule fois au démarrage du microcontroleur * Elle sert à configurer globalement les entrées sorties * */ void setup() { // initialisation de la connexion série // IMPORTANT : la fenêtre terminal côté PC doit être réglée sur la même valeur. Serial.begin(9600); // associe la variable rouedroite a sa broche en autre la numero 3 rouedroite.attach(3); // Écrit une valeur en microsecondes (uS) sur le servo, // la valeur par defaut etant 1500 ce qui correspond en // general à l'arret rouedroite.writeMicroseconds(arret); } /* *Le programme principal s’exécute par une boucle infinie appelée Loop () * */ void loop() { // valeur de la base de temps 1 -> 1000ms soit 1 seconde // la ligne if effectue la difference entre le temps actuel et le // temps de debut de boucle .Cette derniere n'est interrompue que lorsque // cette différence = 100 millisecondes if ((millis ()-rampedemarrage>100)& ( valeur_de_vitesse_demarrage <= 100)) { rampedemarrage=millis(); // incrementation de la variable valeur de 1 soit -> valeur = valeur+1 valeur_de_vitesse_demarrage ++; Serial.print("valeur de la vitesse de demarrage =>"); Serial.print(valeur_de_vitesse_demarrage); Serial.print(" valeur de la pente de demarrage =>"); Serial.println(temps); } temps= valeur_de_vitesse_demarrage + arret ; // envoie de la valeur au servomoteur pour la rotation ou l'arret rouedroite.writeMicroseconds(temps); } |
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Programme de pilotage de 2 servomoteurs à rotation continue pour la traction d’un robot mobile |
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- Une carte Arduino Mega 2560 : est basée sur un ATMega2560 cadencé à 16 MHz. Elle dispose de 54 E/S dont 14 PWM, 16 analogiques et 4 UARTs.
- Module Grove Mega Shield V1.2 103020027 : Le module Grove Mega Shield est une carte d’interface permettant de raccorder facilement sans soudure les capteurs et les actionneurs Grove de Seeedstudio sur une carte compatible Arduino Mega.
- Servomoteur Feetech FS5113R à rotation sur 360° disposant d’un couple élevé et d’une pignonnerie métallique.
- ou
- Servomoteur FS5103R à rotation continue
- ou
- Servomoteur HSR1425CR à rotation continue
FS5113R | FS5103R | HSR1425CR |
Alimentation : 4,8 à 6 Vcc. Course : 360° Couple : 14 kg.cm à 6 Vcc Vitesse à vide : 64 t/min à 6 Vcc Dimensions : 41 x 20 x 38 mm Poids : 56 gr. |
Alimentation : 4,8 à 6 Vcc. Course : 360° Couple : 3,2 kg.cm à 6 Vcc Vitesse : 64 t/min en 6 Vcc Dimensions: 41 x 20 x 38 mm Poids: 46 gr |
Alimentation : 4,8 à 6 Vcc. Course : 360°. Couple: 2,8 kg.cm. Vitesse : 43 t/min. Dimensions : 41 x 20 x 36 mm. Poids : 40 gr. |
Commande disponible dans ce programme =>
- a : Arrêt des servomoteurs
- c : Démarrage en marche avant avec rampe d’accélération
- v : Démarrage en marche arrière avec rampe d’accélération
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/* * * * RedOhm * * Programme de pilotage de 2 servomoteurs à rotation continue * au menu mise en service de rampe d'acceleration , rotation * avant et arriere , et pilotage de l'ensemble par * clavier * * Peut être utilisé pour le deplacement d'un robot mobile * * Version ID arduino 1.8.4 * * Le 14/09/2018 * H.Mazelin * */ // Cette librairie permet à une carte Arduino de contrôler des servomoteurs #include <Servo.h> // Crée un objet de type "Servo", nommé -> rouedroite Servo rouedroite; // Crée un objet de type "Servo", nommé -> rouegauche Servo rouegauche; // Variable qui enregistre l'état du signal pour activer le servomoteur // par defaut la valeur est fixée à 1500 ce qui correspond en general à l'arret // du servomoteur ( pour un servomoteur à rotation continue ) int arret = 1500; // variable vitesse et de direction pour le servomoteur droit int tempsdroite; // variable vitesse et de direction pour le servomoteur gauche int tempsgauche; // Declaration de la variable pour la rampe de demarrage int valeur_de_vitesse_demarrage; // Declaration de la variable pour la vitesse rampe de demarrage // unsigned long-> déclare une variable de type long non signé unsigned long rampedemarrage = millis(); /* * Un programme Arduino doit impérativement contenir cette fonction . * Elle ne sera exécutée qu'une seule fois au démarrage du microcontroleur * Elle sert à configurer globalement les entrées sorties * */ void setup() { // initialisation de la connexion série // IMPORTANT : la fenêtre du terminal côté PC doit être réglée sur la même valeur. Serial.begin(9600); Serial.println("*===========================================================*"); Serial.println("* *"); Serial.println("*Programme pour piloter *"); Serial.println("* 2 servomoteurs à rotation continue *"); Serial.println("* *"); Serial.println("*Fonctions disponibles *"); Serial.println("* a = arret des moteurs *"); Serial.println("* c = demarrage en marche avant avec rampe d'accélération *"); Serial.println("* v = demarrage en marche arriere avec rampe d'accélération *"); Serial.println("*===========================================================*"); // associe la variable rouedroite à sa broche numero 3 rouedroite.attach(3); // associe la variable rouegauche à sa broche numero 5 rouegauche.attach(5); // Écrit une valeur en microsecondes (uS) sur le servo, // la valeur par defaut etant 1500 ce qui correspond en // general à l'arret rouedroite.writeMicroseconds(arret); rouegauche.writeMicroseconds(arret); } /* *Le programme principal s’exécute par une boucle infinie appelée Loop () * */ void loop() { //Obtenez le nombre d'octets (caractères) disponibles pour //la lecture du port série. //dans notre cas soit la lettre w ou x ou a pour arret //ou r pour arriere ou v pour avant if(Serial.available()) { char commande = Serial.read(); if (commande == 'a') // demande d'arret { valeur_de_vitesse_demarrage = 0; Serial.println("Demande d'arret"); } // demande de demarrage avec rampe d'acceleration // et marche avant else if (commande == 'c') { // forçage de la variable valeur_de_vitesse_demarrage a = 0 valeur_de_vitesse_demarrage = 0 ; // Les boucles while bouclent indéfiniment, jusqu'à ce que la condition // ou l'expression entre les parenthèses ( ) devient fausse. Quelque chose // doit modifier la variable testée, sinon la boucle while ne se terminera // jamais. Cela peut être dans votre code, soit une variable incrémentée // , ou également une condition externe // dans notre programme la variable testée = valeur_de_vitesse_demarrage while(valeur_de_vitesse_demarrage < 100) { // valeur de la base de temps 1 -> 1000ms soit 1 seconde // la ligne if effectue la difference entre le temps actuel et le // temps de debut de boucle .Cette derniere n'est interrompue que lorsque // cette difference = 1000 millisecondes soit 1 seconde if ((millis ()-rampedemarrage>50)& ( valeur_de_vitesse_demarrage <= 100)) { rampedemarrage=millis(); // incrementation de la variable valeur de 1 soit -> valeur = valeur+1 valeur_de_vitesse_demarrage ++; // Affichage sur le moniteur serie des informations // Serial.print("valeur de la vitesse de demarrage =>"); Serial.print(valeur_de_vitesse_demarrage); Serial.print(" valeur de la pente de demarrage a droite =>"); Serial.print(tempsdroite); Serial.print(" "); Serial.println(tempsgauche); // calcul pour la marche avant pour la roue gauche avec acceleration tempsgauche = arret + valeur_de_vitesse_demarrage ; // calcul pour la marche avant pour la roue droite avec acceleration tempsdroite = arret - valeur_de_vitesse_demarrage ; // envoie de la valeur au 2 servomoteurs pour le // demarrage avec rampe d'acceleration rouedroite.writeMicroseconds(tempsdroite); rouegauche.writeMicroseconds (tempsgauche); } } } // demande de demarrage avec rampe d'acceleration // et marche arriere else if (commande == 'v') { // forçage de la variable a = 0 valeur_de_vitesse_demarrage = 0 ; while(valeur_de_vitesse_demarrage < 100) { // valeur de la base de temps 1 -> 1000ms soit 1 seconde // la ligne if effectue la difference entre le temps actuel et le // temps de debut de boucle .Cette derniere n'est interrompue que lorsque // cette difference = 1000 millisecondes soit 1 seconde if ((millis ()-rampedemarrage>50)& ( valeur_de_vitesse_demarrage <= 100)) { rampedemarrage=millis(); // incrementation de la variable valeur de 1 soit -> valeur = valeur+1 valeur_de_vitesse_demarrage ++; // Affichage sur le moniteur serie des informations // Serial.print("valeur de la vitesse de demarrage =>"); Serial.print(valeur_de_vitesse_demarrage); Serial.print(" valeur de la pente de demarrage a droite =>"); Serial.print(tempsdroite); Serial.print(" "); Serial.println(tempsgauche); // calcul pour la marche arriere pour la roue gauche avec acceleration tempsgauche = arret - valeur_de_vitesse_demarrage ; // calcul pour la marche arriere pour la roue droite avec acceleration tempsdroite = arret + valeur_de_vitesse_demarrage ; // envoie de la valeur au 2 servomoteurs pour le // demarrage avec rampe d'acceleration en marche arriere rouedroite.writeMicroseconds(tempsdroite); rouegauche.writeMicroseconds (tempsgauche); } } } } tempsgauche = arret + valeur_de_vitesse_demarrage ; tempsdroite = arret - valeur_de_vitesse_demarrage ; // envoie de la valeur au 2 servomoteurs pour rouedroite.writeMicroseconds(tempsdroite); rouegauche.writeMicroseconds (tempsgauche); } |
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