מנוע סרוו — זווית מדויקת

מה נלמד כאן

• מבנה מנוע סרוו ועקרון הפעולה שלו
• איך רוחב פולס נהפך לזווית
• שימוש בספרייה חיצונית
• לשלוט בזווית מדויקת מהתוכנית

דיוק

דלתות אוטומטיות, מצלמות שעוקבות, זרועות רובוטיות, רובוטי שאיבה. כל ה"פניות" וה"התאמות" המדויקות שלהם מסתמכות על רכיב אחד: סרוו.

בשיעור הקודם המנוע ידע להסתובב — אבל לא ידע לאן. הסרוו יודע.

הידע שצריך

1. מה יש בתוך סרוו

סרוו הוא מנוע שיודע להסתובב לזווית מדויקת ולהישאר שם. בתוכו:

הפוטנציומטר הוא הסוד. מכירים אותו משיעור 7 — וכאן הוא לא ידית שאתם מסובבים, אלא חיישן המיקום של המנוע עצמו. לוח הבקרה קורא ממנו כל הזמן, משווה לזווית המבוקשת, ומתקן.

זו לולאת משוב סגורה: מדידה → השוואה → תיקון. בגלל זה הסרוו נשאר בזווית שלו גם כשדוחפים אותו.

2. איך רוחב פולס הופך לזווית

הסרוו מקבל אות PWM בתדר קבוע של 50Hz — מחזור כל 20 מילי-שניות. ומה שקובע את הזווית הוא רוחב הפולס בתוך כל מחזור:

פולס ארוך יותר = זווית גדולה יותר. זה כל הפרוטוקול.

שימו לב להבדל מ-PWM של נורית: שם שינינו את מחזור הפעולה כדי לשלוט בהספק. כאן התדר קבוע ורוחב הפולס הוא פקודה — הוא לא מספק כוח, הוא מעביר מידע.

3. ספריות

לחשב פולסים של מיקרו-שניות ידנית זה מיותר — מישהו כבר כתב את זה. ספרייה היא אוסף קוד מוכן שמישהו כתב ואפשר להשתמש בו.

בתחילת התוכנית כותבים:

#include <ESP32Servo.h>

וזו הספרייה שהתקנתם בשיעור ההתקנה. #include אומר: "תכניס לכאן את הקוד של הקובץ הזה".

הניסוי

המטרה: הסרוו מסתובב הלוך ושוב בין 0° ל-180°.

רשימת רכיבים

שלושת החוטים של הסרוו: חום/שחור ל-GND, אדום ל-5V, כתום/צהוב ל-פין האות.

התרשים החשמלי

החיבור

הקוד

#include <ESP32Servo.h>

Servo myServo;
#define servoPin 5

void setup() {
  // מקשרים את הסרוו לפין, עם טווח פולס 500-2400 מיקרו-שניות
  myServo.attach(servoPin, 500, 2400);
  myServo.write(0);        // מתחילים ב-0 מעלות
  delay(500);              // רגע להתייצבות
}

void loop() {
  // מ-0 ל-180
  for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
    myServo.write(angle);
    delay(15);             // נותן לסרוו זמן להגיע
  }

  // מ-180 חזרה ל-0
  for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
    myServo.write(angle);
    delay(15);
  }
}

למה delay(15)? הסרוו זקוק לזמן פיזי כדי לזוז. בלי ההשהיה התוכנית תזרוק לו 180 פקודות במילי-שניות בודדות, והוא יקפוץ ישר לסוף במקום לזוז חלק.

מה אמור לקרות

הזרוע נעה הלוך ושוב, חלק ואיטי.

הפקודות שלמדנו

זו הפעם הראשונה שאתם משתמשים באובייקט. myServo הוא לא משתנה רגיל — הוא "דבר" עם פעולות משלו, שקוראים להן עם נקודה: myServo.write(90). תראו את התבנית הזו בכל ספרייה שתשתמשו בה מכאן והלאה.

נסו בעצמכם

• הוסיפו myServo.write(90) ובדקו שהזרוע באמצע בדיוק.
• שנו את ה-delay ל-3 ואז ל-50. מה קורה למהירות ולחלקות?
• שלבו עם שיעור 7: הפוטנציומטר שולט בזווית הסרוו. (רמז: map(potValue, 0, 4095, 0, 180))
• החזיקו את הזרוע ביד ונסו להזיז אותה בעדינות בזמן שהיא עומדת. מרגישים איך היא מתנגדת ומתקנת?
• נסו myServo.write(200). מה קורה, ולמה?