Schaltungen mit dem Raspberry Pi

Servomotor steuern

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Servomotoren steuern z.B. die Lenkung in einem Fahrzeug, indem sie Positionen zwischen 0 und 180 Grad annehmen können.
04:26

Transkript

In der Welt der Robotik, da arbeitet man häufig mit Servomotoren. So ein Servomotor ist so ein kleiner Motor, der hier z.B. dieses Ärmchen in eine bestimmte Position drehen kann, meist zwischen 0 und 180 Grad. Das bedeutet, so ein Servomotor dreht sich nicht ständig, sondern sondern er sorgt einfach nur dafür, dass dieses Ärmchen hier eine bestimmte Position einnimmt. Dieses weiße Ärmchen hier, das ist nur so ein Aufsatz, es gibt da verschiedene Aufsätze je nach dem, was Sie damit machen wollen, können Sie den unterschiedlichen Aufsatz nehmen. Angeschlossen wird zum Servomotor direkt am Raspberry Pi über drei Kabel. Das dunkelste Kabel ist meistens die Masseverbindung, das ist dann hier auf dem physikalischen Pin Nummer 6. Das rote Kabel ist die Stromversorgung 5 Volt und das gelbe Kabel- das ist das Datenkabel. Wenn Sie den Raspberry Pi B verwenden, da nehmen Sie bitte den Pinanschluss Nummer 7. Wenn Sie den modernen Raspberry Pi 2 haben, dann verbinden Sie ihn bitte mit dem Datenpin Nummer 11. Das ist die Hardware-Seite und jetzt schauen wir uns das Ganze mal auf der Software-Seite an. Schauen wir uns die Software mal an. Ich habe da schon mal was vorbereitet nano servo.py. Gehen wir mal Zeile für Zeile durch, durch dieses python-Programm. Zunächst einmal werden Bibliotheken importiert. Dann lege ich den Stift fest, auf welchem ich den Servo an den Raspberry angeschlossen habe. Für den Raspberry 2 ist es der Stift 11 und für das Modell B oder B+ ist es der Stift 7, da müssten Sie hier diese Zahl entsprechend ändern. Als nächstes lege ich fest, dass ich die Stifte so durch nummeriere, wie ich sie tatsächlich auf dem Raspberry sehe. Sie wissen vielleicht, intern werden die GPIO-Stifte anders durch nummeriert, aber möchte es jetzt genau so haben, wie ich es auch tatsächlich sehe. Also sage ich hier setmode GPIO.BOARD. Als nächstes gebe ich an, dass mein Stift ein Output-Stift ist. Ich möchte also Informationen an einen Motor herausgeben, und jetzt beginnt das eigentlich Spannende. Hier dieses PWM-das ist die Abkürzung für pulse-width modulation also Pulsbreitenmodulation mit einer Frequenz von 50 Hertz an diesem Pin 11 in meinem Fall. Was bedeutet das? Mit dieser Pulsbreitenmodulation, da sendet der Raspberry in sehr, sehr kurzen Zeitintervallen ein Signal und je nachdem, wie lang diese einzelnen Signale sind, ändert der Servomotor seine Stellung. Diese unterschiedlichen Pulsbreiten, die sind zwischen 2.5 und 12.5 lang. Bei 2.5, da ist der Servo ganz links, bei 7.5 ist er in der Mitte, und bei 12.5 ist er eben ganz rechts. Und je nach dem, wie lang eben diese einzelnen Impulse sind, verändert der Servomotor seine Stellung. Dann starte ich hier den Servomotor mit p.start (7.5) Er soll also in die Mittelposition gehen. Dann schwenkt er einmal von der Mittelposition nach rechts. Er schwenkt ganz nach links, und dann hört er wieder auf. Und was ich hier unten mache, ist, ich warte auf die Eingabe des Nutzers, der soll jetzt eine Position zwischen 0 und 100 angeben. Dann starte ich wieder die Pulsbreitenmodulation, und jetzt rechne ich diesen Wert zwischen 0 und 100 um. Zunächst einmal dividiere ich ihn durch 10. Dann habe ich Werte zwischen 0 und 10. Und dann packe ich noch 2.5 drauf, so dass ich wieder auf meine ursprünglichen 2.5 bis 12.5 komme. Ich starte das Ganze, warte 0.4 Sekunden, dann stoppe ich das Ganze, und das war's auch schon. Ich speichere das mit ˄o ab. ˄x gehe ich jetzt mal raus. Und mit sudo python servo.py starte ich das jetzt. Und zunächst einmal ist es so, dass der Servo nach der einen Seite geht, auf die andere Seite geht, und jetzt wartet er hier auf meine Kommandozeile. Und jetzt gebe ich mal eine 80 ein. Und dann gebe ich eine 40 ein usw., usf. Sie haben jetzt also gesehen, wie Sie mit Pulsbreitenmodulation einen Servomotor mit dem Raspberry Pi steuern können.

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1 Std. 0 min (11 Videos)
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