Controlando Servo Motor com CircuitPython

Um servo motor é um pequeno motor de corrente contínua. Diferentemente dos demais motores DC, onde apenas controlamos a velocidade de giro, conseguimos controlar a posição de um servo, através do PWM.

O servo que vamos utilizar nesse exemplo, tem a resolução de meia volta, ou seja, de 0° a 180°.

Materiais Necessários

• 1 Placa Franzininho WiFi com CircuitPython;
• 1 Micro servo 9g;
• 1 Protoboard; 
• 1 potenciômetro de 10 kΩ;
• Jumpers.

Circuito

Para os exemplos que vamos ver a seguir, realize a seguinte montagem:

Observação: o servo deve ser conectado ao 5V da placa. E, caso deseje usar mais de dois servos, uma fonte externa deve ser usada.

Códigos

Assim como quando aprendemos a usar PWM, vamos importar o módulo simpleio. Também, vamos importar um novo módulo para trabalharmos com o servo motor.

Para ter acesso a esses módulos, acesse o endereço: https://circuitpython.org/libraries. Faça o download, de acordo com a versão do CircuitPython instalada na sua Franzininho WiFi.

Após finalizar o download, importe os dois módulos para a pasta de arquivos da Franzininho WiFi:

• simpleio.mpy;
• adafruit_motor.

Exemplo 1

No primeiro exemplo, vamos aprender a como programar um servo motor usando CircuitPython. Para isso, copie o código abaixo:

Salve e execute o código.

Exemplo 2

Já nesse exemplo, vamos controlar o posicionamento do servo através de um potenciômetro. E para isso, vamos usar alguns recursos que aprendemos anteriormente. Escreva o código abaixo:

Após terminar de escrever, salve o código e teste-o.

Análise dos Códigos 

Exemplo 1

O primeiro módulo que vamos importar, é o board. Ele possibilita o acesso aos pinos da placa:

Para conseguirmos usar os pinos PWM, precisamos do módulo pwmio:

Também, será necessário a biblioteca auxiliar adafruit_motor.servo. Ela será útil para controlar o servo com base na saída PWM:

E por último, precisaremos da função sleep do módulo time, para intervalos de temporização:

Agora, vamos atribuir o GPIO1 da placa a variável pin:

Também, configuraremos esse pino como uma saída PWM. Repare, que diferente do LED, precisamos informar a frequência, pois, por padrão ela está configurada com 500Hz e o padrão do servo motor é 50Hz:

Além disso, vamos criar o objeto my_servo e atribuir o pino pwm a ele:

Por fim, dentro do while True, o nosso loop, faremos com que o servo se mova continuamente. Para isso, usaremos a estrutura de repetição for e o comando range( ), que gera uma lista. 

Como parâmetros do primeiro laço, vamos informar o valor inicial (0), valor final(180) e o intervalo de contagem, ou seja, de 10 em 10. Dentro do laço, esse valor será enviado para o servo a cada 0.1 segundos:

Já no segundo laço, faremos o mesmo. Porém, invés de incrementar de 10 em 10, a contagem será decrescente:

Exemplo 2

Além dos módulos que já usamos no primeiro exemplo, precisaremos importar simpleio, para usarmos a função de mapeamento:

Vamos precisar também da biblioteca math:

E, da função AnalogIn da biblioteca analogio:

Além de configurarmos o servo, também vamos configurar o potenciômetro. Para isso, primeiro vamos atribuir o GPIO2 a variável potPin:

Por fim, vamos atribuir esse pino ao objeto pot como uma entrada analógica: 

Agora, vamos criar uma função chamada converte. Essa função receberá como parâmetro o pino que estamos lendo:

Dentro da função, faremos a leitura do valor enviado pelo potenciômetro e armazená-la na variável pinValue:

Ademais, converteremos o valor da leitura para graus. Para tal, usaremos a função simpleio.map_range. Os parâmetros dessa função são: valor bruto (valor da leitura naquele instante), valor mínimo de entrada, valor máximo de entrada, valor mínimo de saída e valor máximo de saída. Também, precisaremos da função math.trunc, que eliminará as casas decimais. Todas essas informações ficarão armazenadas na variável mapValue:

E, a função nos retornará o valor de mapValue:

No laço de repetição infinita, while True, atribuiremos o valor retornado pela função converte a variável angle. Esse valor será enviado para o servo motor a cada 0.1 segundos:

Conclusão

No decorrer da explicação, aprendemos a como usar um servo motor de uma maneira simples utilizando CircuitPython. Também, pudemos ver como usar um potenciômetro para controlar a movimentação dos nossos servos.

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