基于Arduino的直流電機速度控制

控制直流電機的速度是電子學(xué)和機器人技術(shù)中的一個基本概念。在Arduino的幫助下，您可以使用PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制直流電機的速度和方向。這個項目是理想的初學(xué)者希望了解電機控制，模擬輸入讀取，并與電位器和電機驅(qū)動器等組件接口。

組件的要求

?Arduino Uno(或任何兼容板)- 1

?直流電機- 1

?L298N或L293D電機驅(qū)動模塊- 1

?10kΩ電位器- 1

?外部電源(如9V電池或12V適配器)- 1

?面包板- 1

?跳線-幾根

?USB數(shù)據(jù)線- 1(用于Arduino編程)

工作原理

Arduino產(chǎn)生PWM信號，發(fā)送給電機驅(qū)動器。PWM是一種通過快速打開和關(guān)閉信號來改變發(fā)送到設(shè)備的平均電壓的技術(shù)。PWM信號的占空比決定了電機運行的速度。

像L298N這樣的電機驅(qū)動模塊被用作Arduino和直流電機之間的接口。由于Arduino無法提供足夠的電流直接驅(qū)動電機，因此驅(qū)動器從Arduino獲取低電流信號，并使用它來控制高電流的電機供電。

電位器充當(dāng)手動速度控制器。通過旋轉(zhuǎn)旋鈕，它將模擬值(0-1023)發(fā)送到Arduino，然后將其映射到PWM值(0-255)并用于控制電機速度。

電路的連接

電位計:

?一個外部引腳到5V

?另一個外引腳接GND

?中間(雨刷)引腳到A0 (Arduino模擬輸入)

?電位器：一個外部引腳到5v，另一個外部引腳到GNDMiddle(雨刷)引腳到A0 (Arduino模擬輸入)

L298N電機驅(qū)動器：

?IN1到D5(數(shù)字引腳)

?IN2轉(zhuǎn)D6(數(shù)字引腳)

?ENA(使能A)到D9 (PWM引腳)

?電機端子連接到OUT1和OUT2

12V電源到VCC

與Arduino共享GND

L298N電機驅(qū)動器：IN1 ~ D5(數(shù)字引腳)IN2 ~ D6(數(shù)字引腳)ENA (Enable A) ~ D9 (PWM引腳)連接OUT1和OUT212V的電機端子供電給與Arduino共享的VCCGND

Arduino代碼示例

它是如何工作的

?當(dāng)你旋轉(zhuǎn)電位器時，它的模擬值會發(fā)生變化。

?Arduino讀取該值并將其映射到PWM范圍。

?PWM信號發(fā)送到電機驅(qū)動器的ENA引腳。

?這調(diào)整了電機的速度。

?IN1和IN2設(shè)置方向(HIGH和LOW = forward)。

您可以通過將IN1切換到LOW和IN2切換到HIGH來反轉(zhuǎn)電機。

應(yīng)用程序

?機器人車輛和汽車

?輸送帶系統(tǒng)

?風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器

?智能家居自動化(電動窗戶/窗簾)

提示

?始終用外部電源為電機供電。

?如果需要，使用二極管或電容器來抑制噪聲。

?確保駕駛員能夠處理您的電機當(dāng)前的要求。

結(jié)論

這個簡單的Arduino項目教授使用PWM和電位器控制直流電機的基礎(chǔ)知識。它非常適合初學(xué)者，并且可以通過添加方向按鈕、轉(zhuǎn)速反饋或無線控制等功能來擴展。

本文編譯自hackster.io