10.让智能小车动起来.pptx

,Arduino UNO-让智能小车动起来,在科技制作中，需要执行器给制作的装置提供动力，常用的执行器有直流电机、舵机、步进电机（步进是一种作为控制用的特种电机,它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的,其特点是没有积累误差）等。直流电机是自常见的执行器之一。,在红外遥控小风扇章节中通过晶体三极管控制电路实现了电机的启停控制和速度控制，但没有实现转向控制。在很多自动控制场合都需要控制电机的正反转。那具体应该如何控制电机的呢？,H桥电路 H桥电路名称的由来是因为控制电路的形状像英文字母H而得名。控制电机正反转的H桥开关电路如右图所示：,M,H,M,C,B,当开关A与D闭合时，电流如右图指示方向流过电机。,M,C,B,当开关B与C闭合时，电流如右图指示方向流过电机。,同侧的开关A、C或者B、D不能同时打开，否则将导致短路。,将上面的开关换成晶体管，就构成了现在常见的H桥控制电路，采用NPN和PNP晶体管配对。如右图所示，晶体管Q1、Q2 和 Q3、Q4的基极分别相连。当左侧输入低电平，右侧输入高电平时，晶体管Q1和Q4导通，Q2和Q3断开，电流流动方向如右图所示。当左侧输入高电平，右侧输入低电平时，电流流动方向和图示相反。,直流电机驱动和控制模块 除了用晶体管自行组装H桥控制电路，还可以直接选用专用的电机驱动控制IC。常见的驱动芯片如下图：,L293D L298N TB6612,上面三种芯片都包含了两组H桥式电路，可以驱动并控制两个电机的正反转。,L298N和TB6612还需要有外围电路，所以使用时一般都采用成品的电机驱动模块。,使用TB6612电机驱动芯片，MA电机速度控制口:D5MA电机方向控制口:D7MB电机速度控制口:D6MB电机方向控制口:D8,RS_Motor.h电机驱动库的使用,为了方便用户去使用两路电机口，我们做了一个RS_Motor.h专用库。在IDE的头部加入RS_Motor.h库即可，#include。Arduino IDE添加库的方法：打开arduino软件-项目-加载库-添加.ZIP库,然后选中四级课件文件夹里面的RedSugar.zip。我们的自定义库文件在文件夹四级课件下面：RedSugar.zip,通过控制MA、MB来实现小车运动方向的控制：左侧轮连接MB，右侧轮连接MA,速度-30表示马达反着转,项目一：让智能小车动起来,所需器件：,已搭建好的智能小车一辆,搭建好的智能小车如右图。,堵转：由于减速电机受到阻力，当输入的PWM值产生的动力小于阻力时，电机不能转动，此时，电机会发出嗡嗡的声音。注意：当电机出现堵转的时候需要及时停止驱动，时间稍长会烧坏电机。,程序分析,马达的速度范围为-100 到 100，当速度=100时，表示这个轮胎全速往前跑；当速度=-100时，表示这个轮胎全速往后跑；当速度=0时，表示这个轮胎不动。,注意1:当车速从高速前进转变为高速后退时，必须先让车停下来(速度=0)，然后再后退。因为忽然间的前后切换，对锂电池与驱动芯片伤害很大，影响两者寿命。,注意2:小车必须用锂电池供电才能正常工作。,课后小结,课后小结,