发布时间: 2026-04-11
它能够同步加以运用,然而达成三个关键条件,即电源的功率要充足,控制板的IO口数量得足够,电机驱动模块所需相互匹配。 此文会从硬件资源、电源计算、接线方案以及常见问题这四个层面,给出能够直接去施行的完整。
1. 控制板PWM口与数字口数量情况如下:对于每个直流电机而言,需要1个用于调速的PWM口,以及1个用于控制方向的数字口,每个舵机则需要1个PWM口,要是控制三个电机(其中两个电机加上另外一个电机)以及再加一个舵机的话,假定三个电机都需要独立调速,那么总共就需要4个PWM口加上3个数字口。
2. 电机驱动模块,普通单片机的 IO 口没办法直接去驱动电机,得借助电机驱动模块,像双路驱动器模块与单路驱动模块这类组合才行。
3. 电源的总功率方面:在三个电机以及一个舵机一块儿启动的状况下,其峰值电流存在超过10A的可能性,需要依据下方所给出的公式来进行计算,进而选择电源。
小李制作了一台三驱小车,它有两个后轮电机,工作电流各为0.8A,还有一个前轮转向舵机,峰值是1.2A,另外加了一个顶置云台电机,电流为0.6A。他最开始直接采用5V/2A的USB电源供电,然而电机启动的瞬间,单片机频繁重启,究其原因,是总启动电流高达3.4A,电源出现了严重过载。
正确做法:
把12V/10A的开关电源进行更换,或者换用那由4节18650串联起来,再加上稳压模块所组成的装置。
采用两路用于驱动模块的电机,以此控制两个后置的轮子,并且运用一路微型的驱动模块,来操控云台的电机。
先将舵机的信号线连接到PWM口,然后,舵机的电源线要单独从电源那里获取电力,并且,这个获取电源的过程不能经过单片机板载的5V。
参考常见值:N20微型电机,其电压范围是3至6V,电流为0.3A;130电机,电压范围3至6V,电流0.8A;370电机,电压范围6至12V,电流1.5A;标准舵机,电压5V伟创动力舵机,电流0.5至1.2A。
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以最常见的8位/32位开发板为例:
要是运用那种有着“三路PWM再加上两路数字口”这样配置形式的板型,就好比某些小板会这般,是存在资源不够充足的问题的,这种情况下就得去改换使用舵机驱动扩展板,因为它能够提供十六路PWM,而且并不会占用主控的PWM资源。
最小可行的方案是,主控板起码要提供两路硬件PWM,这两路是用于两个需要独立进行调速的电机的,对于第三路电机而言,如果它只需要固定转速,那么可以连接普通数字口,并且配合继电器或者MOS管。
组合A中的事项如下,是推荐的,有这样两款模块,一款是一块六路直流电机驱动模块,其用途是控制两个主电机,另一款是一块单路直流电机驱动模块,它用于控制额外电机,此外还有舵机可执行直接接往 PWM 口的如此这般配置。
双路模块选型:工作电流≥两个电机峰值之和×1.5。
单路模块选型:工作电流≥该电机峰值×1.5。
组合B,即专门用于节省PWM口的那种,所有电机都用到PWM调速模块再加上MOS管去自制驱动,不过这还得需要额外进行焊接操作。
电源电流,要大于或等于,(电机1的峰值、加上电机2的峰值、加上电机3的峰值、再加上舵机的峰值),然后乘以1.3(此为安全余量)。
一个电机的峰值是1A,另一个电机的峰值也是1A,还有一个电机的峰值为0.8A,舵机的峰值是1.2A,这些峰值加起来的总峰值是4A,由此可知需要选择一个大于或等于5.2A的电源。
供电拓扑:
电源 → 电机驱动模块(直接取电)
电源发出,经过稳压模块(像那样降压到5V),之后连接控制板,舵机(要是舵机支持宽压就直接从电源取用)。
重要提醒需留意,千万不要把舵机以及电机的电源,直接去连接在控制板的5V引脚上,不然的话瞬间出现的大电流,将会把板载稳压芯片给烧毁掉。
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用于专门驱动舵机以及可调速电机所用的是模块,其采用I2C接口,仅仅占用2个主控引脚,还能提供16路独立PWM。
A:电源瞬间压降导致。解决方法:
要在电源输出部位,并联上一个大电容,这个大电容的取值范围是1000μF至4700μF,并且其耐压要大于或等于电源电压。
电源地线之中,电机和舵机的电源地线,要与控制板地线达成单点共地之要求,也就是要让所有GND都汇集到电源负极。
在软件当中达成“顺序启动”,先是开启一个电机,接着延迟0.2秒以后,再去启动下一个电机。
A:那种单向电机能够运用 MOS 管开关电路,也就是一个 IO 口加上电阻再加上 MOS 管,它相较于 H 桥模块而言更为简单呢。
1. 即刻做好记录:运用万用表对你现有的全部电机的堵转电流进行量测(将转子置于夹住状态来测取最大值)。
2. 先计算总功率,通过按上述公式来确定电源最低规格,之后还要额外增加20%余量。
3. 被用于选择的模块方面:去购买那种“双路电机驱动模块(就像是或者L298N那样的)” ,再加上 “ 16路PWM模块”(目的是用来解决PWM口不足这一情况)。
4. 进行接线之前的测试时伟创动力,要使用独立的外接电源,此电源不连接控制板,然后用其给电机驱动模块供电,接着通过跳线给予信号,查看电机是否能够正常转动。
5. 再次强调核心结论:三个电机与一个舵机能够完全同时开展工作状态,核心存在的瓶颈在于电源功率以及PWM通道数,并非属于“能不能达成”这样的问题范畴。只要电源电流比总峰值电流大上1.3倍,并且每个电机具备独立驱动通道,那么就能够稳定地运行起来。
本文所有电流值均为典型实测数据,实际以你的设备标签或手册为准。建议在正式组装前用小电流电源(如可调电源)限流0.5A进行空载测试。