直流电机驱动 - 版本历史

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2015-01-28T14:48:02Z

‎视频

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2015-01-27T06:42:41Z

‎原理

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‎原理

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‎原理

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== 目的 ==
在运动控制技术中，DC电机的应用很多，本教程将教大家如何用一个电位器来控制DC电机的转速。改变电位器的输出电压值，通过AD转换后，PWM输出给电机。
== 设备 ==
*[[ Microduino-CoreSTM32]]
*其他硬件设备
*面包板跳线一盒
*面包板一块
*3线电位器一个
*直流电机一个
*S8050 NPN晶体管一个
*IN4007整流二极管一个
*USB数据连接线一根
[[File:advance6_1.jpg|600px|center|thumb]]
== 原理 ==
'''PWM'''

PWM（脉冲宽度调制）是按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
[[File:advance6_2.jpg|600px|center|thumb]]

'''改变占空比的方法有:'''
:* 定宽调频法：即保持t1不变，只改变t2，这样使周期（或频率）也随之改变。
:* 调宽调频法：即保持t2不变，而改变t1，这样使周期（或频率）也随之改变。
:* 定频调宽法：保持T（或频率）不变，而同时改变t1和t2。

本教程采用定频调宽法。

'''PWM调速设计方法:'''

*:软件延时法：首先求出占空比D，再根据周期T分别给电机通电N 个单位时间（t0），即N =t1 /t0，然后再断电N个单位时间，即N =t2 /t0。
*:计数法：首先求出单位延时个数N，作为给定值放在存储单元，对通电单位时间（t0）的次数计数，然后与通电给定值比较；同理，对断电单位时间计数，然后与断电给定值比较。

'''原理图'''
在连接NPN晶体管的时候，基极B与2.2K电阻相连接在[[ Microduino-CoreSTM32]]的D4引脚，发射极E连接地线，集电极C连接电机并加一整流二极管防止电感带来的影响，[[ Microduino-CoreSTM32]]得A0（14）引脚用来读取电位器的电压值。
原理图如下所示：
[[File:advance6_3.jpg|600px|center|thumb]]
== 程序 ==
<source lang="cpp">
//PWM pin： 0,1,4,11,12,14(A0),15(A1),16(A2),17(A3),18(SDA),19(SCL),20(A6),21(A7)
int potPin=14; // potentiometer connected to analog pin A0(14)
int motorPin=4; //PWM pin 4
int potValue=0;
int motorValue=0;

void setup()
{
pinMode(potPin, INPUT_ANALOG);//sets the potentiometer pin as analog input
pinMode(motorPin,PWM); //sets the motor control pin as PWM
}

void loop()
{
potValue=analogRead(potPin); // read the input pin
motorValue=map(potValue,0,4096,0,65535); // analogRead values go from 0 to 4095,
// pwmWrite values from 0 to 65535
pwmWrite(motorPin,motorValue); //PWM pass motor
SerialUSB.print("potentiometer = " );
SerialUSB.print(potValue);
SerialUSB.print("\t motor = ");
SerialUSB.println(motorValue);
delay(2);
}
</source>
通过analogRead()函数读取电位器的电压值并把其转换为对应的数字，用map()函数把对应的数字映射到0-65535范围内对应的值，最后通过pwmWrite()函数输出对应的PWM波。

'''注意:'''motorPin的引脚要设为支持PWM输出的引脚，[[ Microduino-CoreSTM32]]支持PWM输出的引脚有0，1，4，11，12，14(A0)，15(A1)，16(A2)，17(A3)，18(SDA)，19(SCL)，20(A6)，21(A7)。
== 调试 ==
步骤一：把代码复制到IDE中，编译

步骤二：电路连接如下图：
[[File:advance6_4.jpg|600px|center|thumb]]
[[File:advance6_5.jpg|600px|center|thumb]]
[[File:advance6_6.jpg|600px|center|thumb]]
[[File:advance6_7.jpg|600px|center|thumb]]
步骤三：运行代码，打开串口监视界面。

步骤四：调整电位器，查看电机转速
== 结果 ==
扭动电位器，可以调整电机转速，串口见识界面的值也随之变化。
[[File:advance6_8.jpg|600px|center|thumb]]
[[File:advance6_9.jpg|600px|center|thumb]]
== 视频 ==
视频地址：

@@ 第83行： / 第83行： @@
 [[File:advance6_9.jpg|600px|center|thumb]]
 == 视频 ==
-视频地址：
+视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XODgwNjg3MTQw.html

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	*:软件延时法：首先求出占空比D，再根据周期T分别给电机通电N 个单位时间（t0），即N =t1 /t0，然后再断电N个单位时间，即N =t2 /t0。		*:软件延时法：首先求出占空比D，再根据周期T分别给电机通电N 个单位时间（t0），即N =t1 /t0，然后再断电N个单位时间，即N =t2 /t0。
		+
	*:计数法：首先求出单位延时个数N，作为给定值放在存储单元，对通电单位时间（t0）的次数计数，然后与通电给定值比较；同理，对断电单位时间计数，然后与断电给定值比较。		*:计数法：首先求出单位延时个数N，作为给定值放在存储单元，对通电单位时间（t0）的次数计数，然后与通电给定值比较；同理，对断电单位时间计数，然后与断电给定值比较。

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 '''原理图'''
 在连接NPN晶体管的时候，基极B与2.2K电阻相连接在[[ Microduino-CoreSTM32]]的D4引脚，发射极E连接地线，集电极C连接电机并加一整流二极管防止电感带来的影响，[[ Microduino-CoreSTM32]]得A0（14）引脚用来读取电位器的电压值。
 原理图如下所示：

@@ 第15行： / 第15行： @@
 '''PWM'''
- PWM（脉冲宽度调制）是按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
+PWM（脉冲宽度调制）是按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
 [[File:advance6_2.jpg|600px|center|thumb]]
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 原理图如下所示：
 [[File:advance6_3.jpg|600px|center|thumb]]
 == 程序 ==
 <source lang="cpp">