Простая схема управления сервоприводом на микроконтроллере PIC12F675

Сервоприводы идеально подходят для приложений, отличных от тех, для которых они предназначены, например, в качестве привода ригеля замка двери.

В таком нестандартном применении сервопривода, сложность составляет в формировании управляющего импульса необходимой продолжительности. Данная схема избавит нас от такой проблемы.

Принципиальная схема контроллера сервопривода показана на следующем рисунке. Схема содержит всего несколько элементов: диод VD1 (1N4007) защищает схему от обратного подключения напряжения питания, стабилизатор DA1 (7805) обеспечивает напряжение 5 В для сервомотора, а через фильтр R4 и C1 подается питание на микроконтроллер DD1 (PIC12F675).

Потенциометры R6 и R7, подключенные к АЦП микроконтроллера, используются в качестве делителя напряжения для установки двух значений напряжения, которые изменяют продолжительность управляющих импульсов сервопривода. Переключатель SA1 предназначен для перевода сервомотора в одно из двух положений.

Работой контроллера сервопривода управляет программа, содержащаяся в памяти микроконтроллера. Таймер микроконтроллера TIMER1 — это 16-разрядный счетчик, который задействован для генерации прерываний каждые 20 мсек, таким образом, устанавливается стандартная частота управляющих импульсов. Прерывание TIMER1 происходит, когда счетчик переполняется.

Как известно, положение сервопривода определяется длиной импульса. Длительность каждого импульса определяется с помощью TIMER0. Его запуск синхронизируется с прерыванием от TIMER1. Переполнение TIMER0 генерирует второе прерывание, которое завершает импульс и останавливает счетчик.

Время переполнения TIMER0 и, следовательно, длительность импульса определяется начальным значением счетчика, которое пропорционально результату преобразования АЦП. Таким образом, изменение напряжения в диапазоне 0…5 В на входе АЦП приводит к изменению длительности импульса в диапазоне 0,5…2,5 мсек.

Кроме того, состояние SA1 определяет, какой потенциометр (R6 или R7) будет определять напряжение на входе АЦП. Благодаря этому сервопривод может управляться либо через SA1, либо в полном объеме путем изменения положения потенциометров.

Схема проверена в Proteus:

Устройство собрано на печатной плате, схема монтажа которой показана ниже. Следует обратить внимание на то, что R1…R5 — SMD резисторы, которые установлены на другой стороне платы.

Скачать рисунок печатной платы, прошивку, модель Proteus (38,1 KiB, скачано: 1 718)