So sánh động cơ Servo loại Analog và Digital (năm 2024)

Như chúng ta đã biết có 2 loại động cơ Servo

Loại 1: Servo Analog: Servo analog là loại động cơ servo truyền thống, hoạt động dựa trên tín hiệu PWM với tần số thấp. Tín hiệu này được gửi liên tục để duy trì vị trí của động cơ. Động cơ servo analog thường có độ chính xác vừa phải và tốc độ phản hồi không quá cao, phù hợp cho các ứng dụng cơ bản như mô hình điều khiển từ xa, cửa tự động hoặc các dự án DIY với yêu cầu không quá khắt khe về độ chính xác và tốc độ. Nhờ giá thành rẻ và tiêu thụ ít điện năng, servo analog là lựa chọn phổ biến cho những người mới bắt đầu.

Loại 2: Servo Digital: Servo digital là phiên bản nâng cấp của servo analog, sử dụng tín hiệu PWM với tần số cao hơn, giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ phản hồi. Điều này cho phép servo digital hoạt động mượt mà và chính xác hơn, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác như robot công nghiệp, máy bay không người lái, và các hệ thống tự động hóa. Mặc dù tiêu thụ điện năng cao hơn và có giá thành đắt hơn, nhưng khả năng lập trình linh hoạt và độ nhạy cao giúp servo digital trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng tiên tiến.

Dưới đây là bảng so sánh ưu nhược điểm của động cơ servo loại analog và digital:

Đặc điểm	Servo Analog	Servo Digital
Tín hiệu điều khiển	Sử dụng tín hiệu PWM truyền thống với tần số thấp hơn.	Sử dụng tín hiệu PWM với tần số cao hơn và điều khiển tốt hơn.
Độ chính xác	Độ chính xác thấp hơn so với servo digital.	Điều khiển chính xác hơn do phản hồi tín hiệu nhanh hơn.
Tốc độ phản hồi	Tốc độ phản hồi chậm hơn, phù hợp với các ứng dụng không yêu cầu tốc độ cao.	Tốc độ phản hồi nhanh hơn, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh.
Độ nhạy	Độ nhạy thấp hơn, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu tín hiệu.	Độ nhạy cao hơn, giảm thiểu nhiễu tín hiệu tốt hơn.
Tiêu thụ điện năng	Tiêu thụ ít điện năng hơn.	Tiêu thụ nhiều điện năng hơn do cần xử lý tín hiệu phức tạp hơn.
Ứng dụng	Thường được sử dụng trong các ứng dụng cơ bản, ít yêu cầu độ chính xác cao.	Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và tốc độ cao như robot công nghiệp.
Giá thành	Giá thành thường thấp hơn, phù hợp với các dự án DIY hoặc ngân sách hạn chế.	Giá thành cao hơn do có nhiều tính năng và khả năng điều khiển vượt trội.
Khả năng lập trình	Khả năng lập trình hạn chế hơn.	Khả năng lập trình linh hoạt hơn, thích hợp cho các ứng dụng phức tạp.

Ví dụ về cách điều khiển mỗi loại

Điều khiển Servo Analog bằng Biến Trở

Ví dụ : Điều khiển góc của Servo Analog

Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng một biến trở để điều khiển góc của servo analog. Khi ta xoay biến trở, góc của servo sẽ thay đổi tương ứng.

Phần cứng:

• Arduino Uno
• Servo Analog
• Biến trở 10kΩ
• Dây kết nối

Mã nguồn:

#include <Servo.h>

Servo myServo; // Tạo đối tượng servo

int potPin = A0;  // Chân kết nối biến trở

int val;          // Biến lưu giá trị đọc từ biến trở

void setup() {

  myServo.attach(9);  // Kết nối servo với chân số 9

}

void loop() {

  val = analogRead(potPin);            // Đọc giá trị từ biến trở

  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);     // Chuyển đổi giá trị thành góc từ 0 đến 180 độ

  myServo.write(val);                  // Điều khiển servo đến góc tương ứng

  delay(15);                           // Chờ để servo di chuyển

}

Ví dụ: Điều khiển Servo Digital với Phản hồi Nhanh từ Biến Trở

Trong ví dụ này, chúng ta sẽ điều khiển servo digital dựa trên giá trị của một biến trở. Khi ta xoay biến trở, servo digital sẽ thay đổi góc ngay lập tức, với tốc độ phản hồi cao hơn so với servo analog.

Phần cứng:

• Arduino Uno
• Servo Digital
• Biến trở 10kΩ
• Dây kết nối

#include <Servo.h>

Servo myServo; // Tạo đối tượng servo

int potPin = A0;  // Chân kết nối biến trở

int val;          // Biến lưu giá trị đọc từ biến trở

void setup() {

  myServo.attach(9);  // Kết nối servo với chân số 9

  myServo.write(90);  // Đặt servo ở vị trí trung gian 90 độ

  delay(1000);        // Chờ một giây để servo vào vị trí

}

void loop() {

  val = analogRead(potPin);             // Đọc giá trị từ biến trở

  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);      // Chuyển đổi giá trị thành góc từ 0 đến 180 độ

  myServo.write(val);                   // Điều khiển servo đến góc tương ứng

  delay(1);                             // Chờ ngắn (1 ms) để servo điều chỉnh, giữ tốc độ phản hồi cao

}

Giải thích:

• Tín hiệu PWM: Ví dụ này sử dụng tín hiệu PWM với tần số cao mà servo digital có thể xử lý tốt hơn, giúp đạt được phản hồi nhanh chóng khi thay đổi giá trị biến trở.
• Delay ngắn: Độ trễ được giảm xuống chỉ 1 ms, khác với trường hợp servo analog (thường dùng 15-20 ms) để servo digital có thể cập nhật góc một cách nhanh nhất, tận dụng khả năng điều khiển chính xác và tốc độ phản hồi cao.
• Ứng dụng: Ví dụ này thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và phản hồi tức thì, chẳng hạn như điều khiển robot, cánh tay máy, hoặc các hệ thống điều khiển cần phản ứng nhanh.

Điều này cho thấy sự khác biệt thực sự trong cách servo digital có thể xử lý tín hiệu nhanh và chính xác hơn so với servo analog.