如何使用Arduino 实现直流电机调速

基于Arduino的直流电机速度控制

控制直流电机的速度是电子学和机器人技术中的一个基本概念。在Arduino的帮助下，您可以使用PWM(脉冲宽度调制)信号控制直流电机的速度和方向。这个项目是理想的初学者希望了解电机控制，模拟输入读取，并与电位器和电机驱动器等组件接口。

组件的要求

•Arduino Uno(或任何兼容板)- 1

•直流电机- 1

•L298N或L293D电机驱动模块- 1

•10kΩ电位器- 1

•外部电源(如9V电池或12V适配器)- 1

•面包板- 1

•跳线-几根

•USB数据线- 1(用于Arduino编程)

工作原理

Arduino产生PWM信号，发送给电机驱动器。PWM是一种通过快速打开和关闭信号来改变发送到设备的平均电压的技术。PWM信号的占空比决定了电机运行的速度。

像L298N这样的电机驱动模块被用作Arduino和直流电机之间的接口。由于Arduino无法提供足够的电流直接驱动电机，因此驱动器从Arduino获取低电流信号，并使用它来控制高电流的电机供电。

电位器充当手动速度控制器。通过旋转旋钮，它将模拟值(0-1023)发送到Arduino，然后将其映射到PWM值(0-255)并用于控制电机速度。

电路的连接

电位计:

•一个外部引脚到5V

•另一个外引脚接GND

•中间(雨刷)引脚到A0 (Arduino模拟输入)

•电位器：一个外部引脚到5v，另一个外部引脚到GNDMiddle(雨刷)引脚到A0 (Arduino模拟输入)

L298N电机驱动器：

•IN1到D5(数字引脚)

•IN2转D6(数字引脚)

•ENA(使能A)到D9 (PWM引脚)

•电机端子连接到OUT1和OUT2

12V电源到VCC

与Arduino共享GND

L298N电机驱动器：IN1 ~ D5(数字引脚)IN2 ~ D6(数字引脚)ENA (Enable A) ~ D9 (PWM引脚)连接OUT1和OUT212V的电机端子供电给与Arduino共享的VCCGND

Arduino代码示例

它是如何工作的

•当你旋转电位器时，它的模拟值会发生变化。

•Arduino读取该值并将其映射到PWM范围。

•PWM信号发送到电机驱动器的ENA引脚。

•这调整了电机的速度。

•IN1和IN2设置方向(HIGH和LOW = forward)。

您可以通过将IN1切换到LOW和IN2切换到HIGH来反转电机。

应用程序

•机器人车辆和汽车

•输送带系统

•风扇转速控制器

•智能家居自动化(电动窗户/窗帘)

提示

•始终用外部电源为电机供电。

•如果需要，使用二极管或电容器来抑制噪声。

•确保驾驶员能够处理您的电机当前的要求。

结论

这个简单的Arduino项目教授使用PWM和电位器控制直流电机的基础知识。它非常适合初学者，并且可以通过添加方向按钮、转速反馈或无线控制等功能来扩展。

本文编译自hackster.io