Vídeo: Controle de Servo Motor Por Interrupção

Vídeo: Controle de Servo Motor Por Interrupção

Em nosso último tutorial demonstramos como efetuar o controle de um servo motor sem a utilização da clássica biblioteca servo.h. No projeto, utilizamos as funções de delay disponíveis na IDE do Arduino. Também mencionamos que era a forma mais simples mas não a melhor forma de se controlar um servo. Hoje você aprenderá a controlar um servo motor 9G por interrupção, que será muito mais eficiente.

As interrupções tornam possível o uso de um processador para execução de diversas tarefas. Em seu computador, toda vez que movimenta o mouse, utiliza um periférico USB, dá entradas no teclado, você está gerando interrupções por exemplo. Caso o processamento das tarefas fosse realizado por polling (laços de programa que prendem o processador a uma única tarefa), a execução de várias tarefas seria inviável. Vale salientar que nenhum processador é capaz de executar duas tarefas ao mesmo tempo. Nos microcontroladores isto não é diferente, pois os mesmos também são processadores.

Conectando o Servo Motor ao Arduino

O hardware do projeto de hoje é bem simples. Conecte um servo motor na pino digital 4 do Arduino e um potenciômetro linear de 50k no pino analógico 0 (Figura 2). Um detalhe importante é que o presente projeto funcionará apenas para Arduinos que utilizem o microcontrolador Atmega328P, tais como o NANO, UNO e DUEMILANOVE. O Arduino Mega não funcionará nesta aplicação, pois utiliza o MCU Atmega2560.

Figura 2 – Hardware do projeto

No software, configuramos os registradores do Atmega328P para trabalharem com o Timer2. O Timer2 consiste em um registrador utilizado para contagem e temporização. Através dos registradores especiais TCCR2A, TCCR2B, TCNT2 e TIMSK2 configuramos a operação do timer no modo normal, com prescaler 1:1024, inicializando o conteúdo do Timer2 em zero e habilitando a interrupção do Timer2, respectivamente.

Em suma, o Timer2 vai contar cada ciclo de máquina do processador até chegar ao valor limite (255 decimal). Quando houver a transição de 255 para 0 (reinício da contagem), ocorre o estouro (overflow) do Timer. Esse estouro vai gerar uma interrupção no processador, desviando o código para a função ISR(TIMER2_OVF_vect). O algoritmo presente nesta função de interrupção é destinado à criação do PWM, referente ao diagrama de tempos dos servo motores.

Programa controle de servo motor por interrupção

O código completo está explícito no Box 1 e totalmente comentado.

/*
   Aula 68 - Controle de Servo Motor por Interrupção (Timer Overflow)
     
   Autor: Eng. Wagner Rambo
*/


// --- Mapeamento de Hardware ---
#define servo1  4     // Servo 1 conectado no pino digital 4
#define pot    A0     // Potenciômetro de controle no pino A0


// --- Variáveis Globais ---
unsigned char duty = 0x00;    //Variável para alterar o duty cycle
int adc = 0x00;               //Armazena leitura analógica


// --- Rotina de Interrupção ---
ISR(TIMER2_OVF_vect)
{
     
    if(digitalRead(servo1))               //Saída servo1 em high?
    {                                     //Sim...
         TCNT2 = duty;                    //Timer2 recebe valor atual do duty
         digitalWrite(servo1, LOW);       //Saída do servo1 em low
    } //end if servo1
    else                                  //Senão...
    {
          TCNT2 = 255 - duty;             //Timer2 recebe valor máximo menos valor do duty
          digitalWrite(servo1, HIGH);     //Saída do servo1 em high

    } //end else
    
} //end interrupt


// --- Configurações Iniciais ---
void setup()
{
     pinMode(servo1,OUTPUT); //saída para o servo1
     pinMode(pot, INPUT);    //entrada para o potenciômetro
     
     TCCR2A = 0x00;   //Timer operando em modo normal
     TCCR2B = 0x07;   //Prescaler 1:1024
     TCNT2  = 0;      //Conteúdo do Timer2 inicia em zero
     TIMSK2 = 0x01;   //Habilita interrupção do Timer2
     
     digitalWrite(servo1, LOW);
     
     duty = 16;       //Inicia duty no valor mínimo para o servo
 
} //end setup
 

// --- Loop Infinito ---
void loop()
{
   //Aguarda Interrupção...
   
   adc = (analogRead(pot))/64;  //adc recebe a leitura ad do potenciômetro
   
   duty = adc + 16;             //valor do duty atual mais shift de 16 (cálculos explícitos abaixo)
    
   

 
} //end loop


/*
    Ciclo de máquina = 1/Fosc = 1/16E6 = 62,5ns = 62,5E-9s
   
    Estouro = (256 - TCNT2) x prescaler x ciclo de máquina
            = (256 -     0) x   1024    x    62,5E-9      
            = 16.384ms 


    Regra de 3
    
    256     n
    
    16ms    1ms

*/

Para download completo dos arquivos sobre este post de controle de servo motor por interrupção, utilize este link.

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Vídeo: Controle de Servo Motor Por Interrupção
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Wagner Rambo é bacharel em Engenharia Eletrônica, Computadores e Telecomunicações, e colaborador do site FILIPEFLOP.

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8 Comentários

  1. Adriano - 5 de março de 2017

    Olá, projeto legal ..

    Estou tentando montar uma esteira que ao ligar se movimenta …
    Ao chegar no sensor indutivo ele abra a valvula solenoide e assim que a válvula fecha a esteira volte a funcontar …

    Alguém poderia me ajudar ?

    Pensei em usar shield relé , porem não conseguir montar esse comando de intertravamento .

    Obrigado

  2. isabel - 11 de outubro de 2016

    Boa tarde, pretendo acionar o servo motor de uma cancela com um sensor reed switch, estando aberta em 90graus, quando o sensor for acionado abrir e quando não, permanecer no estado 0graus. Porém não estou conseguindo fazer essa interrupção! Poderiam me ajudar com a IDE? Desde já agradeço

  3. Arthur - 18 de junho de 2016

    Olá, sou iniciante em arduino e até tempo atras estava fazendo um braco mecanico com tres servos, fiz a programação correta, porém percebi que os servos nao estavam respondendo corretamente aos comandos, anteriormente havia feito o teste com o potenciometro e de 4 que havia comprado, apenas 3 responderam corretamente portanto usei eles no projeto, após toda a montagem que fiz, eles ficavam tremendo e nao respondendo corretamente, reparei que em um deles tinha um liquido viscoso, nao sei o que fazer, juntei todas minhas economias para comprar os componentes e no meu primeiro projeto aconteceu isso. Tem como resolver ? ou terei que ir na loja onde comprei trocar ? nessa loja comprei tudo o que precisava e muitas não funcionaram. O que faço?

  4. Jair - 15 de junho de 2016

    Boa noite, meu site esta em construção ainda, pois acabei mudando toda a estrutura dele, bom o que preciso é o seguinte, peguei um display de 20 x 4 e um tiny rtc, ambos estão funcionando corretamente. O que preciso que estou com dificuldade de fazer é controlar meu driver UL2003 para o motor de passo para posicionar um fila de espelhos conforme a hora, pois bem estou construindo um rastreador solar, mas preciso por exemplo fazer a fila de espelho se movimentar 7,5 graus por hora , então as 6 horas da manhã o espelho vai estar no ângulo de 90 graus e a cada 1 hora o sol se desloca no céu 15 graus , preciso fazer ele movimentar 7,5 graus por hora… e aí algum tem uma ajuda aí?

    • Mike Pinheiro - 13 de outubro de 2016

      Olá, vi agora seu comentário. Você pode movimentar 15º/hora ou 7,5º/30min. O rastreador que está desenvolvendo é protótipo ou é com estrutura? Pq tenho visto o uso de motor de passo (http://www.kalatec.com.br/motor-de-passo-ht23-397) em uma dissertação e usando Motor CC 36V com caixa redutora em uma tese. Usando servomotor, só vi em pequenas estruturas..Acho que não respondi sua pergunta, mas comentei para ficar por dentro pq tbm estou desenvolvendo um seguidor solar com um eixo, sentido lesto-oeste para tcc. Utilizarei motor cc 12V, 600mA c/ caixa redutora e polias para a estrutura..a placa pesa +- 18kg (260Wp)

  5. ronaldo - 2 de junho de 2016

    oi
    muito legal o projeto

    mas o codigo e o texto dizem porta 4
    na figura tá conectado a porta 5

    tanto faz ou tem que ser na 4?

    valeu

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