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STM32智能小车系列(liè)教程--电机(jī)驱动&直流(liú)电(diàn)机发表时(shí)间:2018-10-23 09:27作者(zhě):中科四平网址:http://www.haozhou.shangrao.huangnan.sys.jixi.ww38.viennacitytours.com 哈(hā)喽~ 又(yòu)到一(yī)周波波(bō)秀时间了,本周波波将为大家(jiā)介绍(shào)如何选择一款合适的直流减速(sù)电机和电机驱动芯(xīn)片(piàn)。 直流减(jiǎn)速(sù)电机如果说单片机是智能小车的大脑,负责运算处(chù)理,那么电机(jī)就是(shì)智能小车(chē)的四肢了,负责为小车行(háng)驶(shǐ)提供源源不(bú)断(duàn)的动力。从(cóng)这点就(jiù)可以看出选择一款合适的直流减速电机是(shì)非常重要的,那(nà)么我(wǒ)们在选择和购买时应该需要(yào)注意(yì)什么(me)呢?又有那些坑会踩(cǎi)到呢?其实(shí)我们(men)只需要关注价(jià)格、体(tǐ)积、额定电压、额定电流(liú)、负载电(diàn)流、空载(zǎi)转速、负载转(zhuǎn)速、扭矩等(děng)几个小(xiǎo)方面就可以(yǐ)了(le)~ 少(shǎo)年(nián)莫慌,我(wǒ)们开始一点一(yī)点看怎样选(xuǎn)择(zé)~ 价(jià)格这(zhè)个问题我觉得不(bú)是什么问题(tí),毕竟还是有大把土豪存在的!我们开(kāi)始关注下一个方面~ 开玩(wán)笑的,其(qí)实价格的不(bú)同也是跟不(bú)同的小电机有关(guān)的,下面给大家看几种常(cháng)用的电(diàn)机。 体(tǐ)积电机的体积大小选择是(shì)跟你想要把小车(chē)做多大有关系,你想做个迷你的智能小车,那肯(kěn)定要选一个小(xiǎo)一(yī)点的电机了,就比如(rú)上图中的N20电(diàn)机,就可以做(zuò)的很小了。如果对小车的体积不做限制那(nà)就可(kě)以选择(zé)上(shàng)面那款(kuǎn)黄(huáng)色(sè)的电(diàn)机了,价格实惠还耐用,完美选择~ 额(é)定电压电(diàn)机(jī)的(de)额定电压(yā)一般会影响到电机(jī)的转速(sù),现在的电机大(dà)部(bù)分都是宽(kuān)电(diàn)压,在额(é)定电压的基础上±3V都是没问(wèn)题,当然具(jù)体(tǐ)还要看电机的规(guī)格书,其实(shí)选择多少额定电压的电机还是(shì)要(yào)看你(nǐ)小车的供电方式。如果用充电宝,那就可以选择(zé)个6V的就可以了(le),要是用锂(lǐ)电池(chí),锂(lǐ)电池(chí)一般(bān)电压是3.7V,这里还是(shì)建议做一个升压电路,3.7V升5V的电路很常见。 当(dāng)然如果(guǒ)你还有别(bié)的供电(diàn)方(fāng)式(shì),可以自(zì)行选择需(xū)要多(duō)大额定(dìng)电压的电机。 额定电流(liú)&负载电流电(diàn)机的额定电流(liú)和(hé)负载电流还是比(bǐ)较重(chóng)要(yào)的一个参数,因(yīn)为这个参数会决定我们选择具有多(duō)大电流(liú)输出的电机驱动芯(xīn)片,选择(zé)的电机驱动(dòng)芯片要有足(zú)够电流输出,如果(guǒ)选择的驱动芯片输出(chū)电(diàn)流过小,会让电(diàn)机无法正常(cháng)工作。 空载转(zhuǎn)速&负(fù)载(zǎi)转速&扭矩转速想(xiǎng)必大家应该(gāi)知道决定小车的何种属(shǔ)性,但是这(zhè)里转(zhuǎn)速不只(zhī)会(huì)决定小车的速度,还决定了小车(chē)的负载能力(lì)。这里我(wǒ)们(men)用(yòng)的电(diàn)机都是(shì)经过齿轮减速过的电机,看到这里可能有些同学会问为(wéi)什么要减速呢?其实这(zhè)里用齿轮减速(sù)主要是为了提高(gāo)电机的扭矩(力矩),说白了就是电机转动的力量,力量越大就表示这个(gè)电机所能载动的负重越大,反之亦然。那么这里转速与扭矩的(de)实际关(guān)系是(shì)什么呢?我们通过一款电机(N20)的(de)参数来看一下规律。
从上表(biǎo)中我们可以看(kàn)出(chū),当(dāng)减速比越大时转速(sù)越低(dī),但是扭矩是越来(lái)越(yuè)大,我们是(shì)不是可以找到一定(dìng)规律了(le)呢?我们在实(shí)际使用时可以自行选择合适减速比的电机以获得需要的转(zhuǎn)速和扭矩。本教(jiāo)程中(zhōng)使用的(de)是大(dà)黄个,就那个个头(tóu)大,价格便宜还耐用的大电机! 电机驱动芯(xīn)片电机作为小(xiǎo)车的四肢,想要(yào)完美驱动四(sì)肢(zhī)进行运动,我们不止需要大脑的运(yùn)算,还需要运动神经中枢的(de)一(yī)起(qǐ)联动(dòng),那么(me)这(zhè)里的运动中枢神(shén)经是(shì)什(shí)么呢?其实就是(shì)一(yī)款(kuǎn)电机驱(qū)动芯片,为什么需(xū)要用电机(jī)驱动芯片去(qù)驱动电机,而不(bú)是直(zhí)接用单片(piàn)机去驱动电机呢?同学,你这(zhè)问题很优秀,像极了当年还懵懂无(wú)知的波波~其实主要原(yuán)因就是(shì)电(diàn)机工作电流是(shì)非常大(dà)的,其(qí)工作(zuò)电(diàn)流(liú)远超单(dān)片机所能承受的(de)电流,很容易就把单片机直(zhí)接烧毁了~那么电机驱动芯片是什(shí)么呢?其实(shí)电机驱动芯片(piàn)是集成有CMOS 控制电路和(hé)DMOS 功率器件的芯片,主要是利(lì)用了MOS管的特性,可以用电压(yā)去控制输出电流的大小,这里不(bú)做进(jìn)一步详解,有兴趣的同学可(kě)以去查阅一(yī)下场效应管(guǎn)和三极管的工作原理,了解两者的工(gōng)作方式。 现在比(bǐ)较常用的也就那么几款,这里我(wǒ)们对(duì)比一(yī)下L298N和TB6612这两(liǎng)款的驱动芯片的差异。 封装(zhuāng)体积L298N的封装体积(jī)比较(jiào)大,整体来说工作更加稳定点,TB6612的封装体积比较小,工作性能也不差,这两(liǎng)款(kuǎn)电(diàn)机波(bō)波这里都测试过,都(dōu)可(kě)以完美使用,如果(guǒ)你(nǐ)对小(xiǎo)车(chē)体积要求的比较(jiào)小,可以(yǐ)选择TB6612这款(kuǎn),外围电路只(zhī)需要四(sì)个(gè)滤波电容即可工作~ 二者对比
两者相(xiàng)比之下,波波还是更倾向于使用TB6612的,因为体积小,外围器件小,最重要的是不(bú)需(xū)要(yào)散热(rè)片,要(yào)知(zhī)道(dào)L298N不(bú)加散热(rè)片是很容易(yì)烧坏的,唯一不(bú)足的是TB6612要比L298N多用3个管脚(jiǎo)去控制。看一下在本教程使用电机驱动(dòng)吧~是不是很小巧~ 又到了说再见的时候(hòu)了~我们下周再见! 本教程是系列(liè)教(jiāo)程,每周都会(huì)在微信公众号更新,各位小(xiǎo)伙伴,扫描下方二维码关注中科四平,获取更多教程(chéng)~ |