电机驱动的学习笔记

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常见双H桥电机驱动模块：

H桥电路通常包含四个独立控制的开关元件，通常用于驱动电流较大的负载，比如电机。如图：

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这里有四个开关元件Q1,Q2,Q3,Q4，另外还有一个直流电机M。我们可以通过对Q开关的控制，来驱动直流电机。而其中的正转和反转是人为规定的方向。

例如正转：

打开Q1和Q4
关闭Q2和Q3

此时假设电机正转，电流依次流过Q1,M,Q4。如下图：

应用：

实际应用时，市面上常用的电机驱动的型号,通常接上电源，电机，通过控制信号就可以驱动电机了。

由于网上找到的资料为L298N模块为以下，我们以此作为了解：

其属于H桥集成电路，其输出电流为2A，最高为4A。最高工作电压为50V.其输入端可以与带单片机直接相连，从而通过单片机对其进行控制。实现电机的驱动。

这是网上找到的模块介绍图：

OutputA\B:用于连接两个电机
5V enable：如果使用的输入电源为大于12v的电源，要将跳帽线移除，反之，短接其可以提供5v的电源输出
+5V power：如果输入电源小于12V且短接，可以输出5V的电源
连接电机电源，最大为35V.输入电源大于12V时，为了安全，要将5V enble针脚上的跳帽线移除。
A/B enble：可以用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制：

PWM频率：

指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数（一个周期）；

也就是说一秒钟PWM有多少个周期

单位：HZ

PWM周期：

周期=1/频率

例如：59HZ就相当于20ms，也就是说，一秒有50次周期

占空比：

指一个脉冲周期中，高电平的时间与整个周期时间比例。

在单片机中，我们知道IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平

假设高电平为5V，低电平为0V.那么通过改变IO口输出的方波的占空比，（即通过对断开和连接时间的控制）理论上可以输出0-5V之间的任意大的电压值。

比方说，占空比为50%，即高电平时间的一半，低电平时间的一半。在此频率下，就可以得到2.5v的输出电压。

控制： 控制电机全速运动：

电机对应的两个逻辑输入口，全速则不用拔掉跳线帽。此时使能端为5V的电机满占空比驱动，全速运行。

上图为本次小车使用的电机驱动：

对于逻辑输入口：

ENA接5V，使能电机A
ENA接地，电机A不转
IN1接5V ，IN2接地电机A正转
IN1接地 IN2接5V 电机反转
（对于电机B，则是对于相应的IN3 ,IN4）

下面通过网上找到的一段关于电机驱动代码进行分析学习：

Arduino智能小车——测试篇_不懂音乐的欣赏者的博客-CSDN博客_arduino小车代码

//定义五中运动状态 #define STOP 0 #define FORWARD 1 #define BACKWARD 2 #define TURNLEFT 3 #define TURNRIGHT 4 //定义需要用到的引脚 int leftMotor1 = 4; int leftMotor2 = 5; int rightMotor1 = 6; int rightMotor2 = 7; void setup() { // put your setup code here, to run once: //设置控制电机的引脚为输出状态 pinMode(leftMotor1, OUTPUT); pinMode(leftMotor2, OUTPUT); pinMode(rightMotor1, OUTPUT); pinMode(rightMotor2, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: int cmd; for(cmd=0;cmd<5;cmd++)//依次执行向前、向后、向左、想有、停止四个运动状态 { motorRun(cmd); delay(2000);//每个命令执行2s } } //运动控制函数 void motorRun(int cmd) { switch(cmd){ case FORWARD: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); break; case BACKWARD: digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); break; case TURNLEFT: digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); break; case TURNRIGHT: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); break; default: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } }

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分析：

代码开头通过宏定义，对状态有数字代替，让代码更简便。
此代码不管电机的转速，所以ENA,ENB两组引脚默认输出高电平。只需要控制IN1，IN2，IN3，IN4两组引脚
当电机的两个输入端的电压差满足一定条件时电机才会转动。控制小车运动时，只需将同一边两个引脚设置成不同的电压即可。
为了提高函数的使用性，其代码将控制小车运动状态的语句封装在函数里，方便调用。

电机驱动的学习笔记

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