CodeCell: Servo-Winkelsteuerung

In diesem Build untersuchen wir, wie man den integrierten 9-Achsen-Bewegungssensor von CodeCell verwendet, um Roll-, Nick- und Gierwinkel zu erfassen und diese Winkel zur Steuerung eines Servomotors zu verwenden. Dieses Projekt zeigt, wie man interaktive bewegungsbasierte Steuerungen erstellt, die sich perfekt für Robotik, Kardanringe oder jedes Projekt eignen, das eine reaktionsschnelle Rotationssteuerung erfordert.

Was Sie lernen werden

So richten Sie die CodeCell zum Lesen von Bewegungswinkeln (Rollen, Nicken und Gieren) ein.
So schreiben Sie Code zur Steuerung eines Servomotors basierend auf dem Neigungswinkel des Bewegungssensors.
Ein Verständnis dafür, wie der Bewegungssensor BNO085 von CodeCell zur Rotationserkennung funktioniert.

Über die Rotationssensorik der CodeCell

Die CodeCell ist mit einem BNO085-Bewegungssensor ausgestattet, der präzise Bewegungserkennungsfunktionen bietet, einschließlich Roll-, Nick- und Gierwinkel. Durch das Auslesen dieser Winkel können Sie interaktive Bewegungssteuerungen für verschiedene Anwendungen erstellen, z. B. zum Stabilisieren von Plattformen oder zum Erzeugen einer Reaktion auf die Geräteausrichtung.

So funktioniert die Rotationserkennung

Der Bewegungssensor BNO085 liest die Daten von Beschleunigungsmesser, Gyroskop und Magnetometer und berechnet die Rotationsvektoren. Diese Vektoren werden an die CodeCell gesendet, die sie dann in Winkeldaten umwandelt, um Roll-, Nick- und Gierungswinkel basierend auf der Ausrichtung des Geräts im Raum zu ermitteln. Diese Winkel stellen die Drehung des Geräts entlang dreier Achsen dar. In diesem Beispiel verwenden wir den Nickwinkel, um die Position eines Servomotors zu steuern, sodass dieser dynamisch auf Änderungen der Ausrichtung reagieren kann.

Projektübersicht

In diesem Beispiel überwacht die CodeCell kontinuierlich den Neigungswinkel. Der Neigungswert wird verwendet, um die Position des Servomotors festzulegen, sodass er sich je nach Neigung des Geräts drehen kann. Diese grundlegende Funktionalität kann erweitert werden, um komplexere Interaktionen zu ermöglichen, z. B. die Steuerung mehrerer Servos, die Stabilisierung einer Plattform oder das Hinzufügen von reaktionsfähigen Bewegungen zu einem Roboter.

Codebeispiel: Servosteuerung mit Pitchwinkel

Unten finden Sie den Beispielcode, der Ihnen den Einstieg erleichtert. Stellen Sie sicher, dass Ihre CodeCell ordnungsgemäß über USB-C angeschlossen ist. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihr Servomotor über USB-C mit Strom versorgt werden kann, und fügen Sie seine Winkelgrenzen dem Code hinzu.

Für dieses Beispiel müssen Sie die ESp32Servo-Bibliothek herunterladen, um den Servomotor mit Ihrer CodeCell zu steuern. Folgen Sie den Kommentaren im Code, um jeden Schritt zu verstehen.

 
#include <CodeCell.h>
 #include <ESP32Servo.h>

 CodeCell myCodeCell;
 Servo myservo;

 float Roll = 0.0;
 float Pitch = 0.0;
 float Yaw = 0.0;
 int servo_angle = 0;

 void setup() {
 Serial.begin(115200); // Set Serial baud rate to 115200. Ensure Tools/USB_CDC_On_Boot is enabled if using Serial
 myCodeCell.Init(MOTION_ROTATION); // Initializes rotation sensing
 myservo.attach(1); // Attaches the servo on pin 1 to the servo object
 }

 void loop() {
 if (myCodeCell.Run()) {
 // Read rotation angles from the BNO085 sensor
 myCodeCell.Motion_RotationRead(Roll, Pitch, Yaw);

 // Convert the pitch angle to a servo angle 
servo_angle = abs((int)Pitch);
 Servowinkel = (180 - Servowinkel);

 // Begrenzen Sie den Servowinkel auf den Bereich 0-60 Grad
 wenn (Servowinkel > 60) {
 Servowinkel = 60;
 } sonst wenn (Servowinkel < 0) {
 Servowinkel = 0;
 }

 Serial.println(servo_angle); // Drucke den Servowinkel zum Debuggen
 myservo.write(servo_angle); // Servoposition einstellen
 }
 }

Tipps zur Anpassung

Bereich anpassen: Passen Sie den Bereich der Servobewegung an Ihren spezifischen Servomotor an, indem Sie die im Code für servo_angle festgelegten Grenzwerte anpassen. In diesem Beispiel verwenden wir einen Mikroservo mit einem Bereich von 60 Grad. Beachten Sie, dass einige Servomotoren mechanisch nicht linear sind, sodass Sie möglicherweise auch deren winkelmechanischen Fehler kompensieren müssen.
Kombination mit anderen Sensoren: Verwenden Sie zusätzliche Sensoren, wie die Näherungs- und Lichtsensoren von CodeCell , um Ihrem Projekt reaktionsschnellere Aktionen hinzuzufügen.
Zur Stabilisierung verwenden: Implementieren Sie dieses Setup zur Stabilisierung von Plattformen, wie z. B. Kardanaufhängungen, um Geräte während der Bewegung waagerecht zu halten.

Abschluss

Dieses Projekt führt in die Grundlagen der Verwendung von Rotationssensoren mit CodeCell zur Steuerung eines Servos ein und eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für bewegungsreaktive Projekte. Experimentieren Sie mit dem Code, optimieren Sie die Einstellungen und erstellen Sie Ihre eigenen dynamischen Builds!