大(dà) 创(chuàng) 实 验 室
STM32智(zhì)能小车系列(liè)教(jiāo)程--电机(jī)驱动&直流电机哈喽~ 又(yòu)到一(yī)周波波秀(xiù)时(shí)间了(le),本周波波将为大家介绍如何选(xuǎn)择一款合适的直流(liú)减速(sù)电机(jī)和电机驱动芯片。 直流减速电机如果说单片机是智能(néng)小车的大脑(nǎo),负责(zé)运算处理,那(nà)么(me)电(diàn)机就(jiù)是智能小车(chē)的四肢了,负责(zé)为(wéi)小车行驶提供源(yuán)源不断的动力。从这点就可以看出(chū)选择一(yī)款合适的(de)直流减速电机是非常重要的(de),那么我们在选择和购买时应(yīng)该需要(yào)注意什(shí)么呢(ne)?又有那些(xiē)坑会踩到呢(ne)?其(qí)实我们只需要关注价格、体(tǐ)积、额定电压(yā)、额定电流、负载电流、空载转(zhuǎn)速、负(fù)载转速、扭矩等几个小(xiǎo)方(fāng)面(miàn)就可以了~ 少年莫慌(huāng),我们(men)开(kāi)始(shǐ)一(yī)点一点看怎样选择~ 价格这个问题(tí)我觉(jiào)得不是什么问题,毕竟还是(shì)有(yǒu)大把(bǎ)土豪存在的!我们开(kāi)始(shǐ)关注下一个方面~ 开玩笑的,其实价格的不(bú)同也是跟(gēn)不同的小电机有(yǒu)关(guān)的,下面(miàn)给(gěi)大家看几种常(cháng)用的电机。 体积电机的体(tǐ)积大小选择是跟你(nǐ)想要(yào)把小车做(zuò)多大(dà)有(yǒu)关(guān)系(xì),你想(xiǎng)做个(gè)迷你的智能小车,那肯定要选一个小一点的电(diàn)机(jī)了,就比(bǐ)如上图中的N20电机,就可以(yǐ)做的很小了。如果对小车(chē)的体积不做限制(zhì)那(nà)就可以选择上面那(nà)款黄色(sè)的(de)电机了,价格实惠还耐用,完美(měi)选择~ 额(é)定电压电机的额定电(diàn)压一(yī)般会影响到电机的(de)转速,现在的电(diàn)机(jī)大部分都是宽电压,在额定电压(yā)的基(jī)础上±3V都是(shì)没问(wèn)题,当然具体还要(yào)看电机的规格书(shū),其实选(xuǎn)择多少额定电压的电机还是要看你小车的供电方式。如果用充电宝,那就可以(yǐ)选择个6V的就可以了,要是用锂电(diàn)池,锂电池一般电压是3.7V,这里还(hái)是建议做一个升压(yā)电路(lù),3.7V升5V的电路很常见(jiàn)。 当然如果你(nǐ)还(hái)有(yǒu)别(bié)的供电方式,可以(yǐ)自行(háng)选择(zé)需(xū)要多大额(é)定电(diàn)压的电机(jī)。 额定电流&负载电流电(diàn)机的(de)额定电(diàn)流和负(fù)载电(diàn)流还是(shì)比较重要的一个参数,因为这个参数会决定我们选择具有多大电流输出的电机驱动(dòng)芯(xīn)片,选择的(de)电(diàn)机驱动芯片要有(yǒu)足(zú)够电流输(shū)出,如果选择的驱动(dòng)芯片输出电流过小,会让电机无法正常工作。 空载转(zhuǎn)速&负载转速&扭矩转速想必(bì)大家应该知道决定小车的何种属性,但是这里(lǐ)转速不只会决定小车的速度,还决定了小车的负载能力。这里我(wǒ)们(men)用的(de)电机都是经(jīng)过齿轮减速过的电(diàn)机,看到这里可能有(yǒu)些同学(xué)会问(wèn)为什么要减速呢?其实这里用齿轮减速主要(yào)是(shì)为了提高(gāo)电机的扭矩(jǔ)(力矩),说(shuō)白了就是电机转(zhuǎn)动的(de)力量,力量越大就表示这(zhè)个(gè)电机所能载(zǎi)动(dòng)的(de)负重(chóng)越大,反之亦然。那么(me)这里转速与扭矩的实际关系是什么(me)呢?我们通过一款(kuǎn)电机(N20)的参数(shù)来看一下(xià)规律。
从上表中(zhōng)我们可(kě)以看出,当减速比越大时(shí)转速越低,但(dàn)是扭矩(jǔ)是越来越(yuè)大,我(wǒ)们(men)是不是(shì)可(kě)以找(zhǎo)到一定(dìng)规律了呢?我们在实(shí)际使(shǐ)用时(shí)可以(yǐ)自行选择合适减速比的电机以获得需要的转速和(hé)扭矩(jǔ)。本教程中使用的是大黄个,就那(nà)个个头大(dà),价格便宜还耐用的大电机! 电机驱动芯片电(diàn)机(jī)作(zuò)为小车的四肢,想(xiǎng)要完美驱(qū)动(dòng)四肢(zhī)进行(háng)运动(dòng),我(wǒ)们不(bú)止需要大(dà)脑的运(yùn)算,还需要运动(dòng)神经中枢的一起联动,那么这里的(de)运(yùn)动中枢神经是什么呢?其实就(jiù)是一款电机驱(qū)动芯片,为什么需要用电机(jī)驱动芯片去驱动电机,而不是直接用单(dān)片机去驱动电机呢?同学,你这问(wèn)题很优秀,像极了当年还懵懂(dǒng)无知的(de)波波~其实主(zhǔ)要原因就是电(diàn)机工(gōng)作(zuò)电流是非(fēi)常大的,其(qí)工作电流远超单片(piàn)机所能承受(shòu)的电(diàn)流,很容易就(jiù)把单片机直接烧毁了~那么电机驱动芯片是什么呢?其实(shí)电机驱动芯(xīn)片是集成有CMOS 控制电路和DMOS 功(gōng)率器件(jiàn)的芯片,主要是利用(yòng)了MOS管的(de)特(tè)性(xìng),可以(yǐ)用电压去控制输(shū)出电(diàn)流的大小,这里不做进一步详(xiáng)解,有兴趣的(de)同学可以去查阅(yuè)一(yī)下场效(xiào)应管和三极(jí)管的工作原理,了解两者的工作方式。 现在比较常用(yòng)的也(yě)就那么几(jǐ)款,这里我们对比一(yī)下L298N和TB6612这两款的驱(qū)动芯(xīn)片的差异。 封装体积(jī)L298N的封装体积比较大,整体来说工作更加稳定点,TB6612的(de)封装体积比(bǐ)较小,工作性能也不差,这(zhè)两款电机波波这里都测试过,都可以完美使用,如(rú)果你对(duì)小车体(tǐ)积要求的比较小,可以选择TB6612这款,外围电路只(zhī)需(xū)要四个滤波电容即可工作~ 二者对(duì)比
两者相比之(zhī)下,波波还是更倾向(xiàng)于使用(yòng)TB6612的,因为体积小,外(wài)围器件小(xiǎo),最(zuì)重要(yào)的是不需要(yào)散热片,要知道L298N不加散热片是(shì)很容易烧坏的,唯(wéi)一不足的(de)是TB6612要(yào)比(bǐ)L298N多(duō)用3个管脚去控制。看一(yī)下在本教程使用电机驱动吧~是不是(shì)很小巧~ 又到了(le)说再见的时候了~我们下周再见! 本(běn)教程是系(xì)列教程(chéng),每周(zhōu)都会(huì)在微信(xìn)公众号更新,各位小(xiǎo)伙伴(bàn),扫(sǎo)描下(xià)方(fāng)二维码关(guān)注中科四平,获(huò)取更多教程~ 下(xià)一篇(piān)STM32智能(néng)小车系(xì)列教程(chéng)--器件选型
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