如何控制电机的转速？

Question

现有两个12伏六安的775高速直流电机，想通过手动调节这两个电机的转速，需要选择什么模块怎么做到？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要通过单片机控制两个12V 6A的775高速直流电机的转速，你需要一个能提供可调电压输出的驱动器，并且与单片机接口以便于控制。这里推荐使用Pulse Width Modulation (PWM) 驱动器，例如L298N、LMD18200、TMC2209等，这些都可以实现电机速度的精确控制。我们将使用L298N作为例子，因为它易于获取并且广泛应用于各种项目。

首先，你需要准备以下材料：

1. 单片机（如Arduino UNO或ESP32）
2. L298N双H桥驱动器
3. 两个12V 6A的775直流电机
4. 连接线

步骤：

1. 硬件连接：

   • 将单片机的数字引脚连接到L298N的ENA、ENA、IN1、IN2、IN3、IN4端子上，用于控制电机的正反转和速度。
   • 将电机的正极连接到L298N的VCC（+12V）端，负极连接到GND（接地）端。
   • L298N的电源输入连接到12V电源，确保电源可以承受至少12V * 6A * 2 = 144W的功率。

2. 编写代码： 使用Arduino IDE编写代码，设置适当的PWM频率（一般在1kHz-20kHz之间），然后根据需要调整 duty cycle 来改变电机转速。以下是基本的示例代码，适用于Arduino UNO：

#include <AFMotor.h> // 如果使用的是Adafruit Motor Shield库

#define MOTOR1_IN1 2
#define MOTOR1_IN2 3
#define MOTOR1_PWM 5
#define MOTOR2_IN1 6
#define MOTOR2_IN2 7
#define MOTOR2_PWM 9

AF_DCMotor motor1(MOTOR1_A, MOTOR1_B);
AF_DCMotor motor2(MOTOR2_A, MOTOR2_B);

void setup() {
  pinMode(MOTOR1_PWM, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR2_PWM, OUTPUT);
  analogWriteFrequency(MOTOR1_PWM, 20000); // 设置PWM频率
  analogWriteFrequency(MOTOR2_PWM, 20000);
}

void loop() {
  int speed = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 255); // 根据A0的模拟值调整速度，范围是0-255
  
  motor1.setSpeed(speed); // 调整第一个电机的速度
  motor2.setSpeed(speed); // 调整第二个电机的速度
}

如果你没有使用Adafruit Motor Shield库，那么可以按照下面的基本PWM控制代码进行修改：

#include <Servo.h>

#define MOTOR1_IN1 2
#define MOTOR1_IN2 3
#define MOTOR1_PWM 5
#define MOTOR2_IN1 6
#define MOTOR2_IN2 7
#define MOTOR2_PWM 9

int motor1Pin[2] = {MOTOR1_IN1, MOTOR1_IN2};
int motor2Pin[2] = {MOTOR2_IN1, MOTOR2_IN2};

void setup() {
  pinMode(MOTOR1_PWM, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR2_PWM, OUTPUT);
  analogWriteFrequency(MOTOR1_PWM, 20000); // 设置PWM频率
  analogWriteFrequency(MOTOR2_PWM, 20000);
}

void loop() {
  int speed = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 255); // 根据A0的模拟值调整速度，范围是0-255
  
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    digitalWrite(motor1Pin[i], LOW); // 先将电机方向引脚设为低电平
    delayMicroseconds(1); // 等待时间
    digitalWrite(motor1Pin[i], HIGH); // 设置为高电平并开始计时
    analogWrite(MOTOR1_PWM, speed); // 设置PWM占空比
  }
  
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    digitalWrite(motor2Pin[i], LOW); // 先将电机方向引脚设为低电平
    delayMicroseconds(1); // 等待时间
    digitalWrite(motor2Pin[i], HIGH); // 设置为高电平并开始计时
    analogWrite(MOTOR2_PWM, speed); // 设置PWM占空比
  }
}

这段代码会根据A0引脚上的模拟信号（0-1023）来调整电机的转速。模拟信号越大，转速越快。请注意，实际应用中可能需要对电机的方向进行控制，这取决于你的具体需求。

注意事项：

• 在实际操作中，请确保所有电子元件正确连接并符合安全规范，避免过载导致损坏。
• 对于更高级的应用，可以考虑使用无刷电机和相应的驱动控制器，它们通常具有更好的性能和效率。
• 如果你使用的是ESP32或其他微控制器，代码结构可能会有所不同，但基本思路是一样的：通过PWM控制电机速度。