Teoria De Servos

Introducción:
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   No vamos a entrar en una descripción detallada de cómo manejar un servo, para ello a quien le interese puede visitar uno de los hilos anteriormente mencionados, pero vamos a dar al menos un somero repaso al tema.

Un servo, de los que usamos los hobbystas, se alimenta con unos 5V y se controla mediante una señal PWM con una frecuencia de 50 Hz, o sea con un periodo de 20ms, y con un Duty Cycle que varía entre el 6% y el 15%, o sea entre un periodo en alto de unos 0.5 ms a 2.5 ms (estos valores pueden cambiar según el modelo concreto de servo que utilicemos, los Hitec van desde los 0.5 a los 2.5 ms y los Futaba desde los 0.3 a los 2.3 ms aproximadamente)

Con un pulso de unos 0.7 ms el servo se posiciona en un extremo de su recorrido, con un pulso de unos 2.3ms el servo se posiciona en el extremo contrario y con un pulso intermedio, de unos 1.5 ms, se posiciona en el centro de su recorrido.

Aquí tenéis un cronograma de cómo reacciona un servo ante estos tipos de pulsos PWM:
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   Implementar la generación de un solo pulso PWM no es cuestión difícil y en los artículos mencionados antes tenéis formas sencillas de hacerlo.

    La cosasin embargo se complica conforme vamos acumulando una tras otra la necesidad de controlar mas y mas servos. Y todo es un problema de tiempos, conforme mas servos vamos intentando controlar nuestras rutinas se van complicando, ocupando mas tiempo de proceso, y empiezan a perder la precisión necesaria en la generación de los pulsos de cada uno de los servos. Éstos empiezan a temblar y a hacer cosas"raras", vibran, tiemblan, dan saltos ... y todo producido por una inestabilidad en los anchos de los pulsos que le llegan.

    Es mi intención en este hilo la de presentaros una forma económica en recursos y tiempos de proceso, en el PIC para controlar hasta 8 servos de forma estable y precisa, haciendo además uso de una única interrupción: La del desborde del Timer1 (rodando a 16 bits deprecisión).
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Descripción del algoritmo:
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   Para describiros el algoritmo tenemos que hacer un uso intensivo de la calculadora. El primer dato a tener en cuenta es la frecuencia del pulso PWM de los servos, que como dijimos anteriormente es de 50 Hz. Esto significa que cada pulso a cada servo tiene un periodo, o tiempo que transcurre entre dos flancos sucesivos:

T= 1/F = 1/50 = 0,02 s =20 ms 

   Este periodo lo podemos dividir entre 8 para obtener lo que vamos a denominar una "ventana" para cada uno de los servos.

W = 20/8 = 2.5 ms 

   Dentro de cada una de estas "ventanas" de tiempo de 2.5 ms de duración vamos a controlar un solo servo, pero uno tras otro hasta completar los 8 que son nuestro objetivo. Esto significa que independientemente del tiempo que esté en alto elpulso de un servo, recordad que decíamos que podía ser entre 0.7 ms y 2.3 ms, cada 2.5 ms ponemos en alto el siguiente servo, y como han transcurrido 2.5 ms desde la puesta en alto del anterior éste ya debe de haber sido bajado porque ningún pulso en alto puede sobrepasar los 2.3 ms.

Esto hace que dentro de cada 2.5 ms se pone en alto y después en bajo la señal de un servo. Como son 8 servos ypor lo tanto 8 "ventanas" de 2.5 ms, a cada servo le tocará de nuevo ponerle la señal en alto 8 * 2.5 ms = 20 ms. O sea el periodo correspondiente a la frecuencia de 50 Hz que necesita.

Esto puede verse de forma mucho mas clara mediante el siguiente cronograma:
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   Fijaos cómo las señales de cada uno de los servos se van generando una tras otra, de forma sucesiva, pero separadascada una de la siguiente los mismos 2.5 ms hasta completar los 20 ms con los 8 servos, y cómo independiente de en qué momento se ponga en alto uno de ellos individualmente, a los 20 ms vuelve a tocarle a ese mismo ponerse en alto.

   Ahora la cuestión pasa por generar los "timmings" necesarios para ser capaces de producir este tren de pulsos de ancho controlado.
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Recursos a utilizar:
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