电机驱动_电机驱动板 - CSDN
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  • 电机驱动电路总汇

    万次阅读 2017-08-13 15:39:11
    首先,单片机可以输出直流信号,但是它的驱动能力也是...电机驱动主要采用N沟道MOSFET构建H桥驱动电路,H 桥是一个典型的直流电机控制电路,因为它的电路形状酷似字母 H,故得名曰“H 桥”。4个开关组成 H 的 4 条垂
    首先,单片机可以输出直流信号,但是它的驱动能力也是有限的,所以单片机一般做驱动信号,驱动大的功率管如Mos管(LR7843),来产生大电流从而驱动电机,且占空比大小可以通过驱动芯片控制加在电机上的平均电压达到转速调节的目的。
    

    电机驱动主要采用N沟道MOSFET构建H桥驱动电路,H 桥是一个典型的直流电机控制电路,因为它的电路形状酷似字母 H,故得名曰“H 桥”。4个开关组成 H 的 4 条垂直腿,而电机就是H中的横杠。要使电机运转,必须使对角线上的一对开关导通,通过不同的电流方向来控制电机正反转,其连通电路如图所示。

                     

      实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制开关,电机驱动板主要采用两种驱动芯片,一种是全桥驱动HIP4082,一种是半桥驱动IR2104,半桥电路是两个MOS管组成的振荡,全桥电路是四个MOS管组成的振荡。其中,IR2104型半桥驱动芯片可以驱动高端和低端两个N沟道MOSFET,能提供较大的栅极驱动电流,并具有硬件死区、硬件防同臂导通等功能。使用两片IR2104型半桥驱动芯片可以组成完整的直流电机H桥式驱动电路,而且IR2104价格低廉,功能完善,输出功率相对HIP4082较低,此方案采用较多。

              

    另外,由于驱动电路可能会产生较大的回灌电流,为防止对单片机产生影响,最好用隔离芯片隔离,隔离芯片选取有很多方式,如74lvc245、74hc244、PS2801等,这些芯片常做控制总线驱动器,作用是提高驱动能力,满足一定条件后,输出与输入相同,可进行数据单向传输,即单片机信号可以到驱动芯片,反过来不行。

                     


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  • 电动机驱动电路

    千次阅读 2019-07-07 13:18:33
    二、电机驱动电路(H桥):H桥是一个典型的直流电机控制电路,其既可以采用分立元器件搭建,也可以采用集成芯片来实现指定的功能,但是一般的集成芯片的驱动功率都很小,不适用于大功率电机的驱动场合使用。...

    一、功率MOS管:

    功率MOSFET在导通时的导通损耗很小,非常适合于驱动大电流、重负载设备,被广泛地应用于开关电源的开关器件或者继电器、绕组、电动机等的驱动电路中。

    二、电机驱动电路(H桥):H桥是一个典型的直流电机控制电路,其既可以采用分立元器件搭建,也可以采用集成芯片来实现指定的功能,但是一般的集成芯片的驱动功率都很小,不适用于大功率电机的驱动场合使用。现在大部分的H桥一般都采用功率MOS管来进行驱动,而不是使用晶体管,当然也存在使用晶体管来进行驱动的集成IC。

    如上图所示,由于P沟道的MOS管品种少,价格高,并且其导通电阻和开关速度的性能都不如N沟道的MOS管,因此在功率MOS驱动中使用N沟道MOS管的机会更多。但是如果四个MOS管全部采用N沟道的MOS管,那么高边的两个MOS管必须采用源极跟随器的电路形式,因此如果想使其导通,其栅极电压必须要高于电源电压。因此为了避免多电源的结构,一般H桥的高边的两个MOS管采用P沟道MOS管的形式更为简洁。

    三、电动机的四种工作模式:正转反转制动停止

    正转/反转:H桥对角的一对MOS管导通,另一对截止即可,为正常工作模式。

    制动:电动机在反电动势的作用下产生与外加力相反的力。此时将两个高边MOS管导通,两个低边MOS管截止,使电动机的两端与电源相连即可;或者将两个高边MOS管截止,两个低边MOS管导通,使电动机的两端与GND相连即可。

    停止:此时H桥的所有MOS管都处于截止状态,即电动机的两端什么都不接,为高阻状态。

    四、MOS管中内藏的续流二极管:

    对于线圈或电动机这样的感性负载来说,当驱动电压突然断开时会产生很大的反电动势,因此为了防止感性负载产生的反电动势烧坏开关器件,在H桥的各个开关中必须接续流二极管

    注:晶体管一般不是内藏续流二极管的,因此如果使用晶体管进行驱动电机需要注意的是要外接续流二极管

     

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  • 直流电机的原理及驱动

    千次阅读 多人点赞 2019-07-10 14:40:23
    文章目录直流电机的原理直流电机的种类有刷电机无刷电机空心杯直流减速电机减速器 直流电机的原理 在了解直流电机工作原理之前,先复习一下高中几个物理知识 第一.左手定则 通电导线处于磁场中时,所受安培力 F (或...

    直流电机的原理

    在了解直流电机工作原理之前,先复习一下高中几个物理知识

    第一.左手定则
    在这里插入图片描述
    通电导线处于磁场中时,所受安培力 F (或运动)的方向、磁感应强度B的方向 以及通电导体棒的电流I三者方向之间的关系的定律。
    简而言之,让磁感线穿过手掌正面,手指方向为电流方向,大拇指方向为产生磁力的方向

    第二.右手定则
    在这里插入图片描述
    右手定则,是产生感生电动势,也是发电机的原理
    让磁感线穿过掌心,大拇指方向为运动方向,手指方向为产生的电动势方向。

    直流电机工作原理

    在这里插入图片描述
    直流电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生安培力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦兹力方向不变,所以电机能保持一个方向转动。

    直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。

    直流电机的种类

    转子定子的概念在步进电机里已经有了很详细的阐述,传送门

    有刷电机

    在这里插入图片描述
    有刷电机,顾名思义,就是有刷子,主要作用就是让中间的转子与电源有电气连接,还可以转动
    为了让两者之间既有接触,能导电;又有转动,实现电流的变相,一般的常见做法是在碳刷加一个弹簧。这样,换向器与碳刷便有了频繁的摩擦。所以碳刷很容易磨损,必须经常进行更换。并且磨损掉的碳渣渣在电机里面形成了积碳,需要经常清理。

    早期电机都是有刷电机,后来为了解决磨损,有了无刷电机

    无刷电机

    无刷电机的解决思路就是让磁铁转动
    分两种外转子内转子

    在这里插入图片描述
    图左为内转子,图右为外转子

    空心杯

    空心杯和传统电机不同,采用的是无铁芯转子,也叫空心杯型转子。也分有刷和无刷
    在这里插入图片描述

    直流减速电机

    了解了直流电机原理和种类之后,开始学习直流减速的电机的驱动
    直流减速电机相比较直流电机加了减速器

    减速器

    一般直流电机的转速都是一分钟几千上万转的,所以一般需要安装减速器。减速器是一种相对精密的机械零件,使用它的目的是降低转速,增加转矩。减速后的直流电机力矩增大、可控性更强。按照传动级数不同可分为单级和多级减速器;按照传动类型可分为齿轮减速器蜗杆减速器行星齿轮减速器
    在这里插入图片描述
    齿轮减速器体积较小,传递扭矩大,但是有一定的回程间隙。
    蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能,可以有较大的减速比,但是一般体积较大,传动效率不高,精度不高。
    行星减速器其优点是结构比较紧凑,回程间隙小、精度较高,使用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大,但价格略贵。

    常用的是下面这个多级齿轮电机
    在这里插入图片描述

    驱动很简单,只要正负极加电压就行了

    减速电机驱动器

    常用的有L298N,TB6612FNG
    这里我用的是tb6612fng
    datasheet下载地址

    TB6612FNG is a driver IC for DC motor with output transistor in LD MOS
    structure with low ON-resistor. Two input signals, IN1 and IN2, can
    choose one of four modes such as CW, CCW, short brake, and stop mode.

    TB6612FNG是直流电机的驱动器IC,输出晶体管采用LD MOS结构,具有低导通电阻。两个输入信号IN1
    和IN2,可以选择四种模式中的一种,如CW,CCW,短制动和停止模式。

    特征
    ·电源电压:VM = 15V(最大值)
    ·输出电流:IoUT = 1.2 A(ave)/3.2 A(峰值)
    ·输出低导通电阻:0.5Q(上限+下限典型值@VM≥5V)
    ·待机(省电)系统
    ·CW / CCW /短制动/停止功能模式
    ·内置热关断电路和低压检测电路
    ·小面积封装(SSOP24:0.65 mm引脚间距)

    几个参数
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    VM:如上图,电机供电,范围2.5-13.5v
    VCC:芯片供电,范围2.7-5.5v
    GND接地
    AIN1,AIN2:电机方向控制,接单片机
    BIN1,BIN2同A
    PWMA,PWMB:电机调速控制,接单片机
    AO1AO2:接电机的正负
    BO1,BO2:同A

    51版验证程序

    #include<reg52.h>
    
    typedef unsigned char u8;
    typedef unsigned int u16;
    typedef unsigned long u32;
    
    u8 TR0H;
    u8 TR0L;
    bit flag_1s=0;
    
    u32 PeriodCnt = 0;
    u8 HighRH = 0;
    u8 HighRL = 0;
    u8 LowRH = 0;
    u8 LowRL = 0;
    u8 T1RH = 0;
    u8 T1RL = 0;
    
    sbit AIN1=P0^2;//AIN1引脚定义
    sbit AIN2=P0^1;//AIN2引脚定义
    sbit PWMA=P0^0;//PWM输出引脚定义
    
    
    
    void ConfigPWM(u16 fr, u8 dc);//配置PWM,fr频率,dc占空比
    void ConfigTimer1(u8 ms);
    void MotorForward()
    {
    	 AIN1=1;
    	 AIN2=0;
    }
    
    void MotorReverse()
    {
    	 AIN1=0;
    	 AIN2=1;
    }
    延时程序 11.0592mhz
    /oid delayms(u16 t)
    //{
    //	u16 i,j;
    //	for(i=t;i>0;i--)
    //		for(j=114;j>0;j--);
    //}
    void main()
    {
    	
    
    //	ConfigTimer1(100);
    	MotorReverse();
    	ConfigPWM(100,80);//pwn配置
    	EA = 1;//打开总中断
    	
    	
    	while(1)
    	{
    //		if(flag_1s==1)
    //		{
    //			flag_1s=0;
    //			if(DIR)
    //			{
    //				DIR=0;
    //			}
    //			else
    //			{
    //				DIR=1;
    //			}
    //		}
    	}
    	
    	
    
    }
    
    void ConfigTimer1(u8 ms)
    {
    	u32 temp;
    
    	temp=11059200/12;
    	temp=(temp*ms)/1000;
    	temp=65535-temp;
    	TR0H=(u8)(temp>>8);
    	TR0L=(u8)temp;
    	TMOD&=0XF0;
    	TMOD|=0x10;
    	TH1=TR0H;
    	TL1=TR0L;
    	ET1=1;
    	TR1=1;
    
    
    }
    //pwm配置程序
    void ConfigPWM(u16 fr, u8 dc)
    {
        u16 high, low;
    
        PeriodCnt = (11059200/12)/fr;
        high = (PeriodCnt*dc)/100;
        low = PeriodCnt - high;
        high = 65536 - high;
        low = 65536 - low;
        HighRH = (u8)(high>>8);
        HighRL = (u8)high;
        LowRH = (u8)(low>>8);
        LowRL = (u8)low;
    
        TMOD &= 0xF0;
        TMOD |= 0x01;
        TH0 = HighRH;
        TL0 = HighRL;
        ET0 = 1;
        TR0 = 1;
        PWMA = 1; 
    }
    
    //pwm中断程序
    void InterruptTimer0() interrupt 1
    {
        if(PWMA == 1)
        {
            TH0 = LowRH;
            TL0 = LowRL;
            PWMA = 0;
        }
        else
        {
            TH0 = HighRH;
            TL0 = HighRL;
            PWMA = 1;
        }
    }
    
    void Timer1()interrupt 3
    {
    	static u8 times=0;
    
    	TH1=TR0H;
    	TL1=TR0L;
    	times++;
    	if(times>200)
    	{
    		times=0;
    		flag_1s=1;
    	}
    }
    

    验证完成
    在这里插入图片描述

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  • 【L298N 驱动电机的线路连接图】

    万次阅读 多人点赞 2020-08-18 23:53:59
    ----------公司的 扫地机器人 第四章:51单片机 连接 有刷 直流 电机 驱动模块 ---1. 抱怨 网上的资料 首先,在淘宝买了一个L298N的驱动模块,然后 从淘宝店找资料,几乎所有的淘宝店都是一个 说明书,没有卵用...

     

    ----------公司的 扫地机器人 第四章:51单片机 连接 有刷 直流 电机 驱动模块

     

    更详细资料:https://yancc.top/

     

    ---1. 抱怨 网上的资料

        首先,在淘宝买了一个L298N的驱动模块,然后 从淘宝店找资料,几乎所有的淘宝店都是一个 说明书,没有卵用。后来自己在网上找了好多东西,都没有什么用,整个下午就一直在看东西。尝试了各种方法,最终明白了 它的连线 和工作原理。  

      

    ---2. 讲述自己的实验过程

            测试了很多,还以为是电压不够,去买了 4节南孚电池,。顺便测试了下  南孚的电压,如图:(之前同学买了普通电池,驱动两个车轮,车轮不会动,后来换了南孚就能行了,也许是电压不够,在网上看到说南孚的电压 在 1.6V--1.8V之间,觉得很惊讶,所以来测试下, 结果 也没那么夸张,就是1.5V而已)。

            这说明一个问题,就是普通电池 可能连 1.5V都达不到,或者说 电压不稳定。

     

     

     

     

    ---3. 成功的方法::最终测试成功了,但在网上都是讲 驱动模块的工作模式,使用的电压 范围,并没有连接图,只是有引脚的说明。对于我们 小白来说,真的是非常的难受啊。  所以,我把自己测试成功的 连线图 分享出来,另外分享自己在用的 测试程序, 毕竟万事开头难,哥哥  就帮你们开个好头。

     

    -----3.1  直接用USB 供电的硬件连接图:

     

     

    ------USB转TTL 的下载器 给 最小系统 供电,(通电的工作最后再做)

    -------最小系统的EA(中断总开关)连接 VCC引脚,

    -------最小系统给 L298N 模块供电,5V输出 和 GND 分别连接模块的 12V 输入 和GND,

    ------- 最小系统的P0.0引脚(经过上拉电阻置位高电平)连接模块的 ENA 引脚,(如果是有跳线的,去掉跳线帽)

    ------- 最小系统的 P1.0和 P1.1引脚分别 连接 模块的 IN1 和 IN2(此处使用P1.0 和 P1.1 是因为 程序中有用到,程序在文末)

    ------- 驱动模块的 OUT 1 和 OUT 2 连接led或者步进电机,(其中 OUT 2 是正极)

           

    完成下载程序 和 连接后,按下 最小系统的开关按钮,首先,最小系统的指示灯会亮,然后 模块的 指示灯会亮 ,然后 模块连接的电机或者led 会有电流,有效果。

     

    ----3.1.1 详细的 模块与 最小系统的连接 如下图:

     

     

    -----3.2  使用电池供电的 硬件 连接图:

     

    ------ 电池组 通过并联达到 了一定的电压,分别连接 模块的12V供电引脚和GND引脚(此时的供电电压为6V,远远不够12V,但是就这么接既可以,当然 5V也是可以的) (通电的工作最后再做)

    -------模块的 5V输出 和 GND 连接 最小系统的 VCC 和 GND,为 最小系统 供电(此处注意 共用GND 是 非常重要的一点)

    ------- 最小系统的P0.0引脚(经过上拉电阻置位高电平)连接模块的 ENA 引脚,(如果是有跳线的,去掉跳线帽)

    ------- 最小系统的 P1.0和 P1.1引脚分别 连接 模块的 IN1 和 IN2(此处使用P1.0 和 P1.1 是因为 程序中有用到,程序在文末)

    ------- 驱动模块的 OUT 1 和 OUT 2 连接led或者步进电机,(其中 OUT 2 是正极)

     

     

       程序的烧录还是需要 USB转 TTL的下载线  和 串口连接的,烧录完成之后,断开 最小系统 和 PC的连接,然后 使用电池供电。

    最小系统的指示灯 和 模块的 指示灯会亮 ,然后 模块连接的电机或者led 会有电流,有效果。

     

    ----3.1.1 详细的 模块与 最小系统的连接 如下图:

     

     

     

    呢个,就是这样了。

     

    部分代码展示:

    /***************************************************************************
    标题:左轮前进
    平台:LY5A-L2B开发板
    作者:	林洋电子工作室-单片机
    客服QQ:52927029
    邮箱:	52927029@qq.com
    说明:	本程序主要是用来做接线调试使用,左轮前进,即前进方向的左边轮子,
    			如果实际写入程序测试电机向后转(后退),将电机两线调换一下即可。
    ******************************************************************************/
    
    //头文件:
    #include <reg52.h>
    
    //IO引脚定义:
    
    sbit IN1=P1^0;		
    sbit IN2=P1^1;
    sbit IN3=P1^2;
    sbit IN4=P1^3;
    //以上为电机驱动板输入引脚定义,
    //IN1和IN2控制左轮电机,输出对应的OU1和OUT2接左轮电机,
    //IN3和IN4控制右轮电机,输出对应的OU3和OUT4接右轮电机
    
    //宏定义
    #define L_go      IN1=0;IN2=1 //左轮前进
    #define L_back    IN1=1;IN2=0 //左轮后退    
    #define L_stop    IN1=0;IN2=0	//左轮停止,两个输出1也可以
    #define R_go    	IN3=0;IN4=1 //右轮前进
    #define R_back  	IN3=1;IN4=0 //右轮后退
    #define R_stop  	IN3=0;IN4=0 //右轮停止,两个输出1也可以
    
    
    //入口函数
    void main(void)
    {
    	L_go;			//左轮前进
    	while(1);
    }

     

    ---4. 从中的启示

        特别注意: 轻易别搞 硬件,特别是没有设备的情况下,,得买很多东西,而且 买的时候,。你并不知道有没有用。

    遇到问题,不要急,慢慢来。

     

     

    测试程序使用 keil 写的,全部资料在:https://download.csdn.net/download/ca1m0921/10458488

    下载资源包括:(使用的是STC89C52,一遍通过)

     

     评论区问: 杜邦线用 哪种?

     答:  你能接触上就行,实在不可以,那把 杜邦头拆了,直接把线接上也行的。‘

    认真答:  我猜你是 塞不进去,蓝色的接口。那个 东西 是有个螺丝的,可以拧下来的。然后把 插针放进去,再 拧紧。

    为什么一定要在这里回答呢,因为我看这篇文章的阅读量直线攀升,要给小白给个福利。

     

     

     

     

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  • STM32电机驱动!!!

    千次阅读 2018-06-04 15:05:08
    相关参考:配置STM32CubeMx生成六路互补pwm波程序 :http://www.stmcu.org/module/forum/thread-604347-1-1.html
  • MOS管的基本原理: http://tech.hqew.com/fangan_1991926 电机驱动H桥电路基本原理: http://www.360doc.com/content/15/0715/01/12109864_484969939.shtml
  • 推荐几款高性价比电机驱动芯片

    万次阅读 2018-10-24 18:22:47
    本文主要介绍几款本土高性价比的电机驱动芯片,可直接替换一些国外进口型号芯片,主要适 用于各种消费类电子产品,提升客户产品竞争力。 1:HR4988 控制方式:STEP/DIR,2个H桥,细分:1-1/16,逻辑电源电压:3.0-...
  • 要使电机旋转只需导通对角线上的两个三极管即可,如导通Q1,Q4,关闭Q2,Q4即可驱动电机正转; 若想电机反向转动,即导通三极管Q2,Q3,关闭Q1,Q4。 此时电路图可简化为如下所示: 但当我们直接导通一个半桥上的...
  • 硬盘电机驱动电路

    千次阅读 2013-08-19 18:22:33
    手里有一块报废的希捷硬盘,好在电机是好的。。   于是,有了鼓捣这电机的想法。 查了下资料 根据这哥们的方法,实现了 http://tieba.baidu.com/p/2192115004     用到的器件:3个tda2030a 电路如下:   注:...
  • 步进电机的三种驱动方式:转自http://www.ing10bbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1002&extra=page%3D2
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