التحكم بمحركات السيرفو باستخدام الأردوينو و وحدة البلوتوث HC-05

سنوضّح في هذا المقال طريقة التحكّم بمحرّك سيرفو servo motor مثل (TowerPro SG90 ) عبرَ تطبيق هاتف ذكيّ يعمل بنظام تشغيل أندرويد Android باستخدام تقنية البلوتوث Bluetooth و لوحة الأردوينو .

مقدّمة عامة

المشروع
المشروع

عندما تكون دقّة الموضع متطلباً أساسياً في المشروع فمحرّك السيرفو هو الحلّ. ولكن قبل البدء بتنفيذ أيّ مشروع يتوجب علينا أولًا معرفة بعض المعلومات الهامّة حول محركات السيرفو؛ كآليّة عملها وكيفيّة التحكم في زاوية المحرّك.

إنّ محرّكات السيرفو عبارة عن محركات تيّار مستمرّ مضافًا إليها بعض الدّارات التي تساعد في تحديد زاوية محرّك بدقة، وستحتاج إلى إشارة معدَّلة باستخدام تعديل عرض النبضة PWM Signal لتتمكّن من التحكّم بدوران محور هذا المحرك؛ حيث يتغيّر موقع محرّك السيرفو تبعًا لتغيّر عرض النبضة، كما يجب التنويه إلى وجود العديد من الطرق لتوليد إشارة تعديل عرض النبضة، وإحداها تكون باستخدام دارات تشابهيّة مثل الدارة المتكاملة 555 Timer بالإضافة إلى مقاومة متغيّرة مما يُمكّننا من التحكُّم بعرض النبضة، كما يمكن توليد هذه الإشارة باستخدام المتحكّمات الصغريّة مثل الأردوينو (ATmega328 على وجه التحديد) وهذا يُغنينا عن استخدام أيّ عناصر أخرى خارجيّة.

ملاحظة: يمكن تصميم دارة لاختبار عمل محرّك السيرفو دون الحاجة لاستخدام أيّ من المتحكّمات الصغريّة.

وكما نرى إنّ مبدأ عمل هذا المشروع بسيط للغاية، حيث نتحكّم بمحرّك السيرفو باستخدام إشارة PWM مولّدة من لوح الأردوينو والذي تُرسل إليه المُدخلات من الهاتف الذكّي الذي يعمل بنظام أندرويد باستخدام تقنية البلوتوث، ويوضّح الشكل الآتي مخطط دارة المشروع:

مخطط دارة المشروع
مخطط دارة المشروع

العناصر المستخدمة

  • لوح أردوينو نوع Arduino UNO
  • وحدة بلوتوث نوع HC-05
  • محرّك سيرفو نوع TowerPro SG90
  • أسلاك توصيل
  • وحدة تغذية 5V
  • لوحة تجارب Breadboard

تصميم الدّارة

صِلْ رجل التحكم control pin لمحرّك السيرفو بالرّجل 11 للوح الأردوينو أي إلى رِجل تدعم  PWM، ثمّ فعّل خيار الاتّصال التسلسليّ للأردوينو ممّا يؤدي لجعل الأرجل 2 وَ 3 للوح الأردوينو عبارة عن مستقبِل Rx ومرسِل Tx على التوالي، لذلك يجب وصل مرسل وحدة البلوتوث إلى مستقبل الأردوينو (الرجل 2)، وبما أنّها-أيّ وحدة البلوتوث- مخصّصة لإرسال البيانات من الهاتف إلى لوح الأردوينو فقط فقد اكتفينا باستخدام طرفها المرسل.

برنامج التحكّم بمحرّك السيرفو:

يوضّح الشكل الآتي واجهة البرنامج المستخدَم في المشروع بعد اتّصاله بوحدة البلوتوث، واسمه “Servo Motor Kontrol” من تطوير “YSRGGS”:

اجهة البرنامج المستخدَم في المشروع
واجهة البرنامج المستخدَم في المشروع

وكما نرى يوفّر البرنامج طريقتَين للتحكّم بمحرّك السيرفو إمّا باستخدام الأزرار أو باستخدام شريط التمرير في الأسفل Slider.

لتحميل التطبيق من Google Play:

Servo Motor Kontrol

الكود البرمجي: التحميل من هنا

طريقة التنفيذ:

قم بتوصيل العناصر كما هو موضَّح في تصميم الدارة أعلاه، ثم حمّل الكود البرمجي على لوح الأردوينو، وافتح البرنامج Servo Motor Kontrol على هاتفك بعد تثبيته وصِلْه بوحدة البلوتوث، وحالما تنجح عملية الاتّصال يصبح بإمكانك التحكم بمحرك السيرفو إما بتعديل الشريط أو بالضغط على أيّ من الأزرار الموجودة.

 صورة المشروع النهائية
صورة المشروع النهائية

يُعتبَر هذا المشروع من أبسط الطرق للتحكّم بمحركات السيرفو حيث لا يتطلب أكثر من لوح أردوينو ووحدة بلوتوث بالإضافة إلى هاتفك الذكيّ، كما يُعدّ خطوةً جيدة لبدء-في حال كنت مبتدئاً- تطبيق مشاريع روبوت Robotics Projects عديدة معقّدة ومتضمّنة محرّكات سيرفو.


المصدر:هنا
ترجمة: آلاء أغا , مراجعة: علي العلي , تدقيق لغوي: رنيم العلي , تصميم: علي العلي , تحرير: علي العلي.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *