Control de un servomotor mediante Rs232

Igual que en el caso del motor de corriente contínua y el motor paso a paso, vamos a realizar una práctica enfocada al control de un servomotor. El software que vamos a emplear en este caso es Mplab X.

Práctica:

El control lo vamos a realizar desde nuestro ordenador mediante Hyperterminal utilizando el puerto Rs232.  En la consola  Hyperterminal se nos mostrará un menú donde seleccionaremos el ángulo de giro o la posición que ordenaremos a nuestro servo. El PIC 18F4550 será el encargado de gobernar el funcionamiento del mismo.
El servo que vamos a utilizar es un Microservo de 9 gramos, que en este caso le podemos alimentar directamente con el Pic, ya que su consumo es muy bajo. Si fuéramos a controlar un servo de mayores características sería necesaria una fuente externa.

Diseño del esquemático en Isis:

Antes de ponernos a programar, vamos a realizar un esquemático en Isis para poder realizar una simulación en Proteus, antes de pasar a la realidad.
Como se puede apreciar el conexionado es muy sencillo. Hemos utilizado la salida de nuestro Pic, RC2(CCP1)  para controlar el ancho de pulso (Pwm). La cual esta conectada al terminal de señal del servomotor.
Los pines RC6 y RC7 les hemos empleado para poder realizar la comunicación Rs232.

La configuración del servo es muy importante para poder ajustar posteriormente el duty, en esta caso hemos establecido una configuración entre 0.3ms y 2.1ms, que corresponde con el servo que vamos a emplear. Siempre  que trabajemos con servos tenemos que analizar el datasheet para saber el rango de operación que tiene el que utilicemos.

Una vez que tenemos el esquemático realizado en Isis para poder realizar la simulación pasaremos al siguiente apartado. Que será la programación del código.

Código fuente

Para la programación  del código fuente, hemos empleado el mismo sistema que en el control del motor de CC. Pero en este caso solo hemos empleado una salida Pwm (RC2).

#include<18f4550.h>
#FUSES INTHS,MCLR,PUT,BROWNOUT
#use delay(INTERNAL=1MHZ) // hemos definido una frecuencia de 1Mhz para obtener un periodo de 16ms.
#use rs232 (BAUD=9600 , XMIT=PIN_C6 , RCV=PIN_C7)


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// PRINCIPAL   ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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void main()
{
SET_TRIS_C(0b11111011);
ENABLE_INTERRUPTS(INT_CCP1);     // habilitamos la interrupción por CCP1
SETUP_CCP1(CCP_PWM);                    // configuramos el modulo CCP1 como Pwm
ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER2); // habilitamos la interrupción por Timer2
SETUP_TIMER_2(T2_DIV_BY_16,255,1); /* hemos empleado un preescaler de 16 y un valor de Pr2 de 255, el postscaler lo hemos dejado a 1, ya que no nos afecta */
set_pwm1_duty(19);
ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL);
printf("Selecccione una opcion: \n\r");
printf("[0] Servo en posicion -90º\n\r");
printf("[1] Servo en posicion -45º\n\r");
printf("[2] Servo en posicion   0º\n\r");
printf("[3] Servo en posicion +45º\n\r");
printf("[4] Servo en posicion +90º\n\r");
printf("[+] Posición 0º aumento grados  \n\r");
printf("[-] Posición 0º reduccion grados \n\r");
do
{
d = getchar(); // almacenamos en la variable d la captura de teclado
switch(d) // Ajuste de grados
{
case '0':  //
{ 
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // -90 GRADOS
set_pwm1_duty(3);
break;
}
case '1':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // -45 GRADOS APROX
set_pwm1_duty(12);
break;
}
case '2':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // 0 GRADOS APROX
set_pwm1_duty(19);
break;
}
case '3':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // +45 GRADOS APROX
set_pwm1_duty(26);
break;
}

case '4':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // +90 GRADOS APROX
set_pwm1_duty(38);
break;
}
case '+':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // Aumento de grados
set_pwm1_duty(duty);
duty++;
break;
}
case '-':  //
{
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // Reduccion de grados
set_pwm1_duty(duty);
duty--;
break;
}
}
}
while(d=1);
}

Montaje y funcionamiento:

Después de programar, descargaremos el código a nuestro Pic como siempre mediante ICD 3, y pasaremos a realizar el conexionado partiendo del esquemático que diseñamos anteriormente en Isis. En la imagen podemos ver el servo posicionado en 0º.

En la siguiente imagen observamos que el servo se encuentra en +90º.

En la foto que hemos hecho al osciloscopio se puede ver que la duración del periodo efectivamente es de 16ms, con una frecuencia de 61.12Hz.

El duty tiene una duración de 2ms.

Por último lo vemos posicionado en -90º, y se puede apreciar la reducción del duty en la pantalla del osciloscopio.

En el vídeo podemos sacar las conclusiones del resultado final