伺服電機、舵機、步進電機的區別

電機種類有很多種,不同的電機的優點、缺點各不相同,因此用途也不同。怎麼去區分伺服電機、舵機、步進電機呢?這裡簡單的講下伺服電機、舵機、步進電機的區別,盡量的讓大家通熟易懂。

其實伺服電機是這麼一種電機,它主要用於比較精準的位置、速度或力矩輸出。準確地說,伺服電機不是說一個電機,而是一個系統。所以僅僅一台電機都不能算是伺服電機,因為他們並不具備伺服電機的功能。伺服電機是一個電機系統,它包含電機、傳感器和控制器。直流無刷電機可以是伺服電機裏面的一部分,交流電機也可以是,但他們並不是伺服電機。作為一個系統,它可以有減速齒輪,也可以沒有。

那麼舵機是什麼呢?舵機是個俗稱,是玩航模、船模的人起的。因為這種電機比較常用於舵面操縱。

舵機,其實就是個低端的伺服電機系統,它也是最常見的伺服電機系統,因此英文叫做Servo,就是Servomotor的簡稱。它將PWM信號與滑動變阻器的電壓相比對,通過硬件電路實現固定控制增益的位置控制。也就是說,它包含了電機、傳感器和控制器,是一個完整的伺服電機(系統)。價格低廉、結構緊湊,但精度很低,位置鎮定能力較差,能夠滿足很多低端需求。

步進電機英文是stepper/step/stepping motor。主要是依靠定子線圈序列通電,順次在不同的角度形成磁場,推拉定子旋轉。

步進電機的好處是,你可以省掉用於測量電機轉角的傳感器。因此在結構上和價格上有一定的優勢。而且它的位置和速度控制相對簡單。其缺點是,第一,與同等功率的電機相比載荷比較小,沒有角度傳感器的情況下不能輸出大力矩。第二,功耗相對較大,要麼全開,要麼全關。所以要麼接近滿功耗,要麼就不能出力。(具體原因和結構可以查閱相關資料,網上到處都是,並不難以理解,我這裡就不冗述了)

因此步進電機一般只用於載荷較小而且十分確定、位置精度要求並不非常高,對體積敏感或在較低價格想要做到較高可靠性的場合。最常見的就是光驅、掃描儀、複印機等等。當然,它和舵機一樣,也受到沒有能力自行搭建伺服電機系統的業餘愛好者的喜愛,在一些業餘項目上面用於替代完整的伺服電機系統。

那麼舉個簡單的例子。掃描儀(包括現在商務打印機裏面的掃描儀)經常有一個動作,就是在真正掃描之前,掃描器要從滑軌一頭先快速運動到另一頭。其實那是系統在找位置零點。那裏面用的是一個步進電機,它驅動掃描器運動。但是開始執行掃描任務時,系統並不知道那個掃描器的確切位置(因為沒有位置傳感器),所以它只能先驅動掃描器向滑軌另一邊走。在滑軌的那個盡頭,有一個觸碰開關,一旦掃描器碰到它,就會產生電信號。這樣系統就知道掃描器走到了盡頭,這時候就確定了掃描器的位置,這樣就可以開始掃描了。這個步進電機在執行完任務後會關閉(因為功耗不低),因此一旦有震動什麼的,掃描器很容易移位。所以下一次步進電機上電以後,要重新執行一遍前面說的那個動作去確定掃描器的位置。

用 Arduino 打造一款智能信箱

MAKER:Raster77/譯:趣無盡 Cherry(轉載請註明出處)

Arduino 驅動的智能信箱,如果收到新快遞,手機上會收到提醒和所投遞的物品照片,同時還可以用藍牙控制信箱,用手機選擇操作——收取快遞或者即刻銷毀。Arduino 驅動的智能信箱,如果收到新快遞,手機上會收到提醒和所投遞的物品照片,同時還可以用藍牙控制信箱,用手機選擇操作YES OR NO——收取快遞或者即刻銷毀(用到了碎紙機)。
閱讀全文

Arduino中的中斷函數,定時中斷的實現

通過生活中一個簡單的例子來說明中斷。當你正在家中看書時,突然電話鈴響了,你停止看書,去接電話,和來電話的人進行交談,通話結束後回來繼續從剛才停止的位置看你的書。這就是生活中的「中斷」的現象,就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。程序中的中斷是指在主程序執行過程中被中斷,執行中斷服務程序,待中斷服務程序執行完之後繼續接着執行主程序。

Arduino 中的中斷可以分為兩類:外部中斷和定時中斷。
外部中斷: 一般是指由外設發出的中斷請求,即中斷源在外部如:鍵盤中斷、打印機中斷等。外部中斷需要外部中斷源發出中斷請求才能發中斷。有關外部中斷的詳細用法見《Arduino 外部中斷的使用》一文。
定時中斷:主程序在運行的過程中過一段時間就進行一次中斷服務程序,不需要中斷源的中斷請求觸發,而是自動進行。

我們可以根據實際情況的不同來確定使用什麼樣的中斷。
中斷的函數:
首先介紹關中斷和開中斷即Interrupt()和noInterrupt()函數,用法如下。
閱讀全文

神奇Arduino系列:用A4紙自製一款手勢鼠標


趣無盡今天給大家介紹一個簡單而神奇的作品,用 Arduino 和 A4 紙,外加幾個鋁箔和電阻製作的手勢鼠標。神奇之處在於不需要外圍電路,即可實現觸摸傳感器。

實現這個特性的秘密在於:
Arduino 除了接受數字端口的數字信號,唯一能檢測的模擬物理量就是電壓。任何模擬傳感器的檢測值幾乎都要通過相關電路轉化成電壓值,再輸入Arduino 的模擬端口進行模數轉換。電容值就需要相對更複雜和昂貴的電路轉化為電壓值,才能被 Arduino 檢測,而對很多物理過程的檢測,都可以很方便可靠地通過來檢測電容值來實現,其中最常用的地方就是觸摸傳感器。除了一段導線和一個端口,不需要任何元器件的就能檢測電容值。

閱讀全文

不到10美元用 Arduino 自製智能眼鏡

當年 Google Glass 的面市將智能眼鏡這一黑科技推向大眾,從此智能眼鏡市場獲得了眾多投資人和研發團隊的關注,在 MAKER 界更是不乏智能眼鏡的 DIY 和眾籌。今天介紹這款印度小伙自製的智能眼鏡,Arduino Pro Mini 加上藍牙模塊,以及自己開發的 APP 實現眼鏡與手機的連接,3D 打印外殼、OLED 顯示屏加幾塊玻璃鏡片巧妙地實現了這款智能眼鏡的全部功能。

閱讀全文