ESP8266 - Actuador de retroalimentación
En un tutorial anterior, discutimos el actuador lineal sin retroalimentación. Este tutorial le enseña sobre el actuador lineal con retroalimentación (también llamado actuador lineal de retroalimentación). Este tipo de actuador lineal proporciona información para identificar la posición de su recorrido y controlarlo. Específicamente, aprenderemos:
- El funcionamiento de un actuador lineal con realimentación
- Cómo determinar la posición del actuador lineal con realimentación (en milímetros)
- Cómo controlar la posición de un actuador lineal
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Acerca del actuador lineal con retroalimentación
Un actuador lineal con retroalimentación es aquel que tiene una señal para identificar su ubicación y gestionarla. Se utiliza un potenciómetro para generar el valor de voltaje en relación con la posición del recorrido como retroalimentación.
Diagrama de pines del actuador lineal con retroalimentación
Un actuador lineal con retroalimentación tiene 5 cables:
- Cable positivo del actuador: Este cable se utiliza para controlar el actuador lineal aplicando un voltaje alto (12V, 24V, 48V, ...).
- Cable negativo del actuador: Este cable se utiliza para controlar el actuador lineal aplicando un voltaje alto (12V, 24V, 48V, ...).
- Cable de 5V: este cable se utiliza para el potenciómetro de retroalimentación. Debe conectarse a 5V o 3.3V.
- Cable GND: este cable se utiliza para el potenciómetro de retroalimentación. Debe conectarse a GND.
- Cable del potenciómetro: (también conocido como cable de retroalimentación, o cable de salida) este cable entrega el valor de voltaje de acuerdo con la posición del recorrido.
Cómo funciona
Si suministramos alta tensión a los cables positivo y negativo, el recorrido del actuador se extenderá o retraerá. Específicamente:
- Si se conecta 12V (12V, 24V, 48V...) al cable positivo y GND al cable negativo, el actuador lineal se extenderá a máxima velocidad hasta que alcance el límite.
- Si se conecta 12V (12V, 24V, 48V...) al cable negativo y GND al cable positivo, el actuador lineal se retraerá a máxima velocidad hasta que alcance el límite.
- Si se corta la alimentación al actuador (GND a ambos cables, positivo y negativo), el actuador dejará de extenderse/retraerse.
※ Nota:
- El voltaje requerido para operar el actuador está determinado por sus especificaciones. Para conocer el voltaje exacto, consulte la hoja de datos o el manual.
- Incluso cuando la alimentación está desconectada, el actuador puede mantener su posición mientras soporta una carga.
La tensión en el alambre del potenciómetro está directamente relacionada con la posición de carrera del actuador. Al medir esta tensión, podemos determinar la posición de carrera.
Diagrama de cableado
Retira los tres jumpers del módulo L298N antes de conectar los cables.
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n, consulte Pines del ESP8266 y c\u00f3mo alimentar ESP8266 y otros componentes.
Cómo controlar la extensión y la retracción de un actuador lineal
Consulta el ESP8266 - Actuador tutorial.
Cómo encontrar la posición del actuador lineal
Esta es una ilustración de cómo localizar el recorrido en un actuador lineal.
Calibración
- Determine la longitud del recorrido del actuador (en milímetros) midiendo con una regla o consultando la hoja de datos.
- Para determinar los valores de salida cuando el actuador lineal esté completamente extendido y completamente retraído, ejecute el código a continuación.
/*
* Este código de ESP8266 NodeMCU fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de ESP8266 NodeMCU se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
// The code for getting the feedback when the actuator fully extended and retracted
#define ENA_PIN 7 // The ESP8266 pin connected to the EN1 pin L298N
#define IN1_PIN 6 // The ESP8266 pin connected to the IN1 pin L298N
#define IN2_PIN 5 // The ESP8266 pin connected to the IN2 pin L298N
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // The ESP8266 pin connected to the potentiometer of the actuator
void setup() {
Serial.begin(9600);
// initialize digital pins as outputs.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
// extend the actuator
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
delay(20000); // wait for actuator fully extends. It will stop extending automatically when reaching the limit
// read the analog in value:
int POTENTIOMETER_MAX = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
Serial.print("POTENTIOMETER_MAX = ");
Serial.println(POTENTIOMETER_MAX);
// retracts the actuator
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, HIGH);
delay(20000); // wait for actuator fully extends. It will stop retracting automatically when reaching the limit
int POTENTIOMETER_MIN = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
Serial.print("POTENTIOMETER_MIN = ");
Serial.println(POTENTIOMETER_MIN);
}
- Observarás el registro en el Monitor Serial, como se demuestra en el siguiente ejemplo.
COM6
POTENTIOMETER_MAX = 987
POTENTIOMETER_MIN = 13
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Toma nota de los tres valores en el código que se muestra a continuación. Si los valores mínimo y máximo están invertidos, intercambia IN1_PIN y IN2_PIN.
Tenga en cuenta los tres valores en el código que se muestra a continuación. Si los valores mínimo y máximo están invertidos, intercambie IN1_PIN y IN2_PIN.
Código ESP8266 que calcula la posición del actuador
/*
* Este código de ESP8266 NodeMCU fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de ESP8266 NodeMCU se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
#define ENA_PIN 7 // The ESP8266 pin connected to the EN1 pin L298N
#define IN1_PIN 6 // The ESP8266 pin connected to the IN1 pin L298N
#define IN2_PIN 5 // The ESP8266 pin connected to the IN2 pin L298N
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // The ESP8266 pin connected to the potentiometer of the actuator
#define STROKE_LENGTH 102 // PLEASE UPDATE THIS VALUE (in millimeter)
#define POTENTIOMETER_MAX 987 // PLEASE UPDATE THIS VALUE
#define POTENTIOMETER_MIN 13 // PLEASE UPDATE THIS VALUE
void setup() {
Serial.begin(9600);
// initialize digital pins as outputs.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
// extend the actuator
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
int potentiometer_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
int stroke_pos = map(potentiometer_value, POTENTIOMETER_MIN, POTENTIOMETER_MAX, 0, STROKE_LENGTH);
Serial.print("The stroke's position = ");
Serial.print(stroke_pos);
Serial.println(" mm");
}
- Actualiza el código con los tres valores calibrados.
- Carga el código al ESP8266.
- Consulta el resultado en el Monitor Serial.
COM6
The stroke's position = 2 mm
The stroke's position = 35 mm
The stroke's position = 43 mm
The stroke's position = 60 mm
The stroke's position = 68 mm
The stroke's position = 79 mm
The stroke's position = 83 mm
The stroke's position = 96 mm
The stroke's position = 100 mm
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Cómo controlar un actuador lineal para que alcance una posición específica
/*
* Este código de ESP8266 NodeMCU fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de ESP8266 NodeMCU se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
#define ENA_PIN 7 // The ESP8266 pin connected to the EN1 pin L298N
#define IN1_PIN 6 // The ESP8266 pin connected to the IN1 pin L298N
#define IN2_PIN 5 // The ESP8266 pin connected to the IN2 pin L298N
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // The ESP8266 pin connected to the potentiometer of the actuator
#define STROKE_LENGTH 102 // PLEASE UPDATE THIS VALUE (in millimeter)
#define POTENTIOMETER_MAX 987 // PLEASE UPDATE THIS VALUE
#define POTENTIOMETER_MIN 13 // PLEASE UPDATE THIS VALUE
#define TOLERANCE 5 // in millimeter
int targetPosition_mm = 50; // in millimeter
void setup() {
Serial.begin(9600);
// initialize digital pins as outputs.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
int potentiometer_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
int stroke_pos = map(potentiometer_value, POTENTIOMETER_MIN, POTENTIOMETER_MAX, 0, STROKE_LENGTH);
Serial.print("The stroke's position = ");
Serial.print(stroke_pos);
Serial.println(" mm");
if (stroke_pos < (targetPosition_mm - TOLERANCE))
ACTUATOR_extend();
else if (stroke_pos > (targetPosition_mm + TOLERANCE))
ACTUATOR_retract();
else
ACTUATOR_stop();
}
void ACTUATOR_extend() {
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
}
void ACTUATOR_retract() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, HIGH);
}
void ACTUATOR_stop() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
}
Video Tutorial
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