ESP8266 Động cơ servo

Bài hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng ESP8266 để điều khiển động cơ servo. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu:

Cách kết nối động cơ servo với ESP8266
Cách lập trình ESP8266 để điều khiển động cơ servo
Cách điều khiển tốc độ của động cơ servo bằng ESP8266

Phần cứng cần chuẩn bị

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12E
1	×	Recommended: ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC)
1	×	USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC)
1	×	động cơ servo
1	×	dây jumper
1	×	(Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP8266
1	×	(Khuyến nghị) Power Splitter for ESP8266 Type-C

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Giới thiệu về Động cơ Servo

Một động cơ servo là một thành phần có thể quay trục của nó (thường ở phạm vi từ 0 đến 180 độ) để điều khiển vị trí góc của một vật thể.

Sơ đồ chân của động cơ servo

Động cơ servo có ba chân:

Chân VCC (thường màu đỏ) phải được kết nối với VCC (5V)
Chân GND (thường màu đen hoặc nâu) phải được kết nối với GND (0V)
Chân tín hiệu (thường màu vàng hoặc cam) nhận tín hiệu điều khiển PWM từ một chân của ESP8266

ESP8266 - Động cơ Servo

Một số chân của ESP8266 có thể được lập trình để tạo tín hiệu PWM. Kết nối chân tín hiệu của động cơ servo với một chân ESP8266 và lập trình nó để tạo PWM trên chính chân đó, cho phép chúng ta điều khiển động cơ servo.

Nhờ thư viện ESP8266 Servo (https://arduinogetstarted.com/reference/library/arduino-servo-library), việc điều khiển một động cơ servo trở nên dễ dàng. Chúng ta không cần hiểu cách hoạt động của động cơ servo hoặc cách tạo tín hiệu PWM. Tất cả những gì chúng ta cần làm là học cách sử dụng thư viện.

Sơ đồ đấu dây

sơ đồ đấu nối động cơ servo ESP8266 NodeMCU

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Xem thêm Sơ đồ chân ESP8266 và Cách cấp nguồn cho ESP8266.

Vì mục đích đơn giản, sơ đồ đấu nối ở trên được sử dụng cho mục đích thử nghiệm hoặc học tập, và cho một động cơ servo có mô-men xoắn nhỏ. Trên thực tế, chúng tôi mạnh mẽ đề xuất sử dụng nguồn cấp ngoài cho động cơ servo. Sơ đồ đấu nối dưới đây minh họa cách kết nối động cơ servo với nguồn cấp điện bên ngoài.

sơ đồ nối dây nguồn cấp ngoài cho động cơ servo ESP8266 NodeMCU

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Cách Lập Trình Cho Động Cơ Servo

Nền tảng Arduino-ESP8266 đã đi kèm sẵn thư viện servo tích hợp, nên chúng ta không cần cài đặt nó.

Bao gồm thư viện:

#include <Servo.h>

Tạo một đối tượng Servo:

Servo servo;

Nếu bạn có nhiều hơn một động cơ servo, hãy khai báo thêm các đối tượng Servo:

Servo servo1; Servo servo2;

Gán chân điều khiển của ESP8266 vào chân tín hiệu của động cơ servo. Ví dụ, chân D7:

servo.attach(D7);

Cuối cùng, quay động cơ servo đến góc yêu cầu. Ví dụ: 90°

servo.write(90);

Mã ESP8266

/* * Mã ESP8266 NodeMCU này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP8266 NodeMCU này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp8266/esp8266-servo-motor */ #include <Servo.h> Servo servo; // create servo object to control a servo int pos = 0; // variable to store the servo position void setup() { servo.attach(D7); // attaches the servo on pin D7 to the servo object } void loop() { for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // rotate from 0 degrees to 180 degrees // in steps of 1 degree servo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 10ms for the servo to reach the position } for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // rotate from 180 degrees to 0 degrees servo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 10ms for the servo to reach the position } }

Hướng dẫn từng bước

Để bắt đầu với ESP8266 trên Arduino IDE, hãy làm theo các bước sau:

Xem hướng dẫn ESP8266 - Cài đặt phần mềm nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP8266.
Nối các thành phần như được thể hiện trong sơ đồ.
Kết nối bảng ESP8266 với máy tính của bạn bằng cáp USB.
Mở Arduino IDE trên máy tính của bạn.
Chọn bo mạch ESP8266 đúng, chẳng hạn (ví dụ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), và cổng COM tương ứng.
Kết nối ESP8266 của bạn với PC bằng cáp USB.
Khởi chạy Arduino IDE, chọn đúng bo mạch và cổng.
Sao chép mã được cung cấp và mở nó trong Arduino IDE.
Nhấn nút Upload trong Arduino IDE để biên dịch và tải mã lên ESP8266.

cách tải mã lên ESP8266 NodeMCU bằng Arduino ide

Xem kết quả: Động cơ servo quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.

Giải thích mã nguồn

Hãy xem lời giải thích theo từng dòng được ghi trong các chú thích của mã nguồn!

Cách điều khiển tốc độ của động cơ servo

Sử dụng các hàm map() và millis(), chúng ta có thể điều chỉnh tốc độ của động cơ servo một cách mượt mà mà không làm ảnh hưởng đến các đoạn mã khác.

/* * Mã ESP8266 NodeMCU này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP8266 NodeMCU này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp8266/esp8266-servo-motor */ #include <Servo.h> Servo servo; unsigned long MOVING_TIME = 3000; // moving time is 3 seconds unsigned long move_start_ms; int angle_start = 30; // 30° int angle_stop = 90; // 90° void setup() { servo.attach(D7); move_start_ms = millis(); // start moving // TODO: other code } void loop() { unsigned long progress = millis() - move_start_ms; if (progress <= MOVING_TIME) { long angle = map(progress, 0, MOVING_TIME, angle_start, angle_stop); servo.write(angle); } // TODO: other code }

Video Tutorial

Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.