Servomotor¶

Un servomotor este un motor mic cu angrenaje care se oprește la un unghi precis — exact ce ai nevoie pentru un braț robotizat, direcția unei mașinuțe sau un capac care se deschide singur. Aici îl comandăm de pe ESP32, în MicroPython, prin PWM la 50 Hz.

Descriere¶

Un servo „de hobby" (SG90, MG90, SG5010) așteaptă un puls scurt repetat la fiecare 20 ms pe firul de semnal. Lungimea pulsului decide unghiul:

• ~0,5 ms → 0°
• ~1,5 ms → 90° (centru)
• ~2,4 ms → 180°

Pe ESP32 nu există o bibliotecă „Servo" încorporată ca pe Arduino — folosim direct machine.PWM la 50 Hz și calculăm duty în funcție de unghi. La rezoluție de 10 biți (0–1023), un puls de 1 ms revine la duty ≈ 51, iar unul de 2 ms la duty ≈ 102.

Componente¶

Specificații SG90¶

• Tensiune de lucru: 4,8 – 6 V
• Cuplu: ~1,6 kg·cm la 4,8 V
• Viteză: ~0,12 s / 60°

Conectare¶

    ESP32                Servo SG90
   GPIO 13 ──── portocaliu ── Semnal
     5V / Vin ── roșu       ── Putere (+)
     GND ────── maro        ── Masă (−)

Cod¶

from machine import Pin, PWM
import time

# --- Configurare ---

SERVO_PIN = 13
FREQ = 50          # 50 Hz = perioadă 20 ms (cerută de servo)

# Duty pentru SG90 la rezoluție 10 biți:
#   0°   → puls 0,5 ms  → duty ≈ 26
#   90°  → puls 1,5 ms  → duty ≈ 77
#   180° → puls 2,4 ms  → duty ≈ 123
DUTY_MIN = 26
DUTY_MAX = 123

servo = PWM(Pin(SERVO_PIN), freq=FREQ, duty=0)


def set_angle(angle):
    """Setează unghiul servo-ului între 0 și 180 grade."""
    angle = max(0, min(180, angle))                    # limitează
    duty = DUTY_MIN + (DUTY_MAX - DUTY_MIN) * angle // 180
    servo.duty(duty)


def sweep():
    """Baleiere lentă 0° → 180° → 0°."""
    for a in range(0, 181, 2):
        set_angle(a)
        time.sleep_ms(15)
    for a in range(180, -1, -2):
        set_angle(a)
        time.sleep_ms(15)


try:
    while True:
        sweep()
except KeyboardInterrupt:
    set_angle(90)        # parchează la centru
    time.sleep_ms(500)
    servo.deinit()

Rulează scriptul¶

1. Conectează ESP32-ul prin USB.
2. În Thonny, lipește codul și salvează-l ca main.py pe dispozitivul MicroPython.
3. Apasă Run (F5). Axul servo-ului trebuie să facă o baleiere lentă din 0° în 180° și înapoi.

Dacă servo-ul „țâșnește" și apoi se oprește brusc, vezi Probleme frecvente.

Calibrare¶

Servo-urile ieftine variază între bucăți — SG90-ul tău poate avea capete reale la 5°…175° în loc de 0°…180°. Dacă vezi că la angle=0 se aude un bâzâit (axul lovește capătul mecanic), ridică DUTY_MIN cu 2-3 unități. Dacă la angle=180 nu ajunge până la capăt, mărește DUTY_MAX.

# Testează capetele înainte să folosești sweep()
set_angle(0)     # ar trebui să meargă lin la stânga
time.sleep(1)
set_angle(180)   # apoi la dreapta

Exemplu: poziție de la consolă¶

Trimite un unghi din REPL-ul Thonny și servo-ul se duce direct acolo:

from machine import Pin, PWM

servo = PWM(Pin(13), freq=50)
DUTY_MIN, DUTY_MAX = 26, 123

def set_angle(a):
    a = max(0, min(180, a))
    servo.duty(DUTY_MIN + (DUTY_MAX - DUTY_MIN) * a // 180)

# În REPL: set_angle(45), set_angle(120), etc.

Probleme frecvente¶

Idei de extindere¶

• Joystick → servo: citește un potențiometru pe GPIO 34 (ADC1) și mapează 0–4095 la 0–180°. Vezi Telecomanda robot pentru un exemplu complet de joystick pe ADC.
• Pan/tilt cu două servo-uri: un servo orizontal + unul vertical, montate pe un mic suport — bază pentru o cameră care urmărește un obiect.
• Brățara mecanică a robotului: combină cu LED-ul RGB ca să afișezi starea (verde = idle, roșu = în mișcare).
• Comandă wireless: trimite unghiul cu ESP-NOW de la o telecomandă — fără cabluri, fără Wi-Fi.

Referințe¶

• MicroPython — machine.PWM reference
• Random Nerd Tutorials — ESP32 with Servo Motor (MicroPython)