Servomoottori

Servomoottorit ovat moottoreita, joden asentoa voi ohjata. Koodissa tämä tarkoittaa sitä, että servolle annetaan asento, ja servomoottori pyrkii pitämään tämän asennon. Tämä on erityisen kätevää, jos halutaan rakentaa esimerkiksi robotteja, jotka liikkuvaty tarkasti tietyllä tavalla.

Servo-kirjasto

Jotta arduino osaisi ohjata servomoottoreita, sen tarvitsee asettaa itsensä lähettämään servojen käyttämää signaalia. Tämä signaali on ajoituksiltaan tarkka, ja sen toteutus on aloittelijoille monimutkainen. Onneksi ohjelmoinnissa kaikkea ei tarvitse tehdä itse, ja servojen ohjaamiseen tarvittava koodi onkin annettu kaikille arduinokäyttäjille valmiina. Tälläistä valmista koodipakettia kutsutaan kirjastoksi.

Kirjaston lisääminen Wokwi-alustalla

Wokwi editorissa projektiin voi lisätä koodi-ikkunan välilehdeltä Library manager. Näkymän oikeassa yläkulmassa olevasta +-merkistä voidaan hakea ja lisätä kirjastoja. Servo-kirjaston lisääminen onistuu hakemalla sanalla “servo” ja valitsemalla oikea kirjasto. Kuten saatat huomata, Servojen ohjaamiseen on kehitetty monia kirjastoja, joista valita. Tämän kurssin tarkoitukseen käytetään kuitenkin yksinkertaisesti “Servo” kirjastoa. Esimerkeissä ja tehtävissä kirjasto on jo valmiiksi lisätty, joten tästä ei tarvitse jatkossa huolehtia. Omia projekteja tehdessä on kuitenkin hyvä huomioida kirjastojen lisäämisen tarve.

Servo-kirjaston käyttö

Jotta lisätty servo kirjasto saadaan käyttöön, on se lisättävä koodiin

#include <Servo.h> // Lisätään servokirjasto käyttöön

Tässä #include tarkoittaa kirjaston lisäystä ja Servo.h on kirjaston nimi.

Tämän jälkeen voidaan luoda uusi servo tyyppinen muuttuja

Servo heiluriservo; // Luodaan uusi servo-muuttuja

Tässä Servo on muuttujan tyyppi, kuten aiemmin käytetyt int ja boolean, ja heiluriservo on muuttujan nimi. Kuten int tyyppiset muuttujat, myös Servo tyyppiset muuttujat voi nimetä haluamallaan tavalla. Servo tyyppinen muuttuja tarjoaa funktioita, joilla voimme ohjata, miten servo toimii.

Servon ohjausta varten Arduinolle on kerrottava setup() funktiossa, mihin pinniin servo on kytketty.

void setup() {
  heiluriservo.attach(9); // Ohjataan servo käyttämään pinniä numero 9
}

Servo tyyppisellä muuttujalla on siis käytössään funktio .attach(), joka otttaa parametrikseen pinnin numeron, johon servo on kytketty. Asettamalla piste servon muuttujan nimen ja funktion väliin, voimme ohjata juusi haluamaamme servoa.

Servon kääntely

Servon ohjaaminen suoritetaan ´Servo´ muuttujan funktiolla `.write()´. ´.write()´ funktio ottaa parametrikseen servon halutun asennon asteina välillä 0-180 astetta.

void loop() {
  heiluriservo.write(180); // Käännetään servo maksimiasentoon
  delay(1000); // Odotetaan yksi sekunti
  heiluriservo.write(0); // Käännetään servo minimiasentoon
  delay(1000); // Odotetaan yksi sekunti
}

Harjoitus 1

Tässä harjoituksessa koodi servon kääntelyyn ylhäältä alas on valmiina.

Harjoitus 1

Tehtävä 1.1

Kuinka saisit servon kääntymään ylös ja oikealle?

Tehtävä 1.2

Entä’ kuinka saisit servon kääntymään ylös, oikealle, ja sitten alas?

Useampi Servomoottori

Peruskurssin liikennevaloharjoituksissa Arduinoon oli kytketty useampi led-valo. Myös servoja voi kykeä useita. Tällöin jokaiselle servolle luodaan oma muuttuja.

Servo servo1; // Luodaan uusi servo-muuttuja
Servo servo2; // Luodaan uusi servo-muuttuja

Nämä liitetään pinneihin yksi kerrallaan.

void setup() {
  servo1.attach(9); // Ohjataan servo käyttämään pinniä numero 9
  servo2.attach(10); // Ohjataan servo käyttämään pinniä numero 10
}

Ja ohjaus tapahtuu servojen omien write() funktioiden kautta.

  servo1.write(0); // Käännetään servo minimiasentoon
  servo2.write(0); // Käännetään servo minimiasentoon

Harjoitus 2

Tehtävä 2.1

Tässä harjoituksessa servot liikkuvat eritahtiin. Kuinka saisit ne liikkumaan samaan tahtiin?