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【嵌入式&单片机】一文带你搞懂电机驱动模块

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123457783 显示全部楼层 发表于 2022-1-12 12:07:37 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
文章目录



1. 基本原理

1.1 控制电机转速

在电机两端施加电压,电机就会旋转,而且电压越大,转速越快

1.2 控制电机旋转方向

通正向电压电机正转,反向电压电机反转

2. H桥驱动


2.1 H桥驱动名称的由来

在上图中,四个开关和电机构成了一个驱动电路,因为形状像字母“H”,所以称作 H桥驱动。
2.2 H桥驱动控制电机旋转方向

   在本篇博客中,当电机两端的电压方向为从左到右时,电机的旋转方向为正向.
  
2.2.1 如上图,闭合开关 S1 和 S4,电机两端的电压方向为从左到右,电机正转

2.2.1 如上图,闭合开关 S2 和 S3,电机两端的电压方向为从右到左,电机反转
2.3 H桥驱动


在实际的应用中,并不会使用开关去驱动电机,而是一种类似开关的元器件–MOS管。
MOS管的导通条件比较繁琐,我们可以简单的认为:


  • 接入高电平,MOS管导通
  • 接入低电平,MOS管断开

所以,实际应用中的 H桥驱动 是下面的样子

3. 电机驱动模块

3.1 两个控制引脚的电机驱动




  • 当 IN1 = 0,IN2 = 1

    • M2 和 M5 导通,电机两端的电压方向为从左到右,电机正转

  • 当 IN1 = 1,IN2 = 0

    • M3 和 M4 导通,电机两端的电压方向为从左到右,电机正转

  • 当 IN1 = 0,IN2 = 0

    • M2、M3、M4、M5 全部断开,电机不转

  • 当 IN1 = 1,IN2 = 1

    • M2、M3、M4、M5 全部导通,电机不转(电机驱动模块中s包含保护电路,所以在这种情况下并不会发生短路)

3.2 三个控制引脚的电机驱动

三个控制引脚的电机驱动是在 IN1、IN2 控制脚的基础上,增加了一个控制 IN1 和 IN2 通断的管脚 ENA(如下图)。



  • 当 ENA = 1

    • 控制方式与 3.1 的控制方式相同

  • 当 ENA = 0

    • 电机停止转动

3.3 电机驱动模块的组成


电机驱动模块除了内部的 H桥驱动 ,还由 保护电路、上下拉电阻、MOS管驱动芯片(单片机不能直接控制MOS管) 等组成。
4. 使用单片机控制电机驱动

4.1 三个控制引脚的电机驱动

4.1.1 接线



  • ENA  PWM引脚
  • IN1  普通IO口
  • IN2  普通IO口

4.1.2 控制方式

控制转速
调节 ENA 引脚 PWM 的占空比


  • 当 PWM = 0,电机停止转动
  • 当 PWM = 100%,电机转速达到最大
控制转向
请参考 3.1
4.2 两个控制引脚的电机驱动

   Tip:三个控制引脚的电机驱动也可以使用下面的控制方式,但是需要将其中的 ENA脚 接 VCC。
  4.2.1 方式1 - 两路PWM

4.2.1.1 接线


  • IN1  PWM1
  • IN2  PWM2

4.2.1.2 控制方式
   要保证 PWM1 和 PWM2 的频率相同(通常为 10k HZ),频率与电机驱动模块和电机的规格有关,具体控制频率需要参考相关规格书。
  

  • PWM1 占空比 > PWM2 占空比(如上图)

    • 电机正转
    • 电机的转速与 PWM1 占空比 - PWM2 占空比 有关

  • PWM1 占空比 < PWM2 占空比

    • 电机反转
    • 电机的转速与 PWM2 占空比 - PWM1占空比 有关

  • PWM1 占空比 = PWM2 占空比

    • 电机停止转动

4.2.2
来源:https://blog.caogenba.net/qq_34802028/article/details/122431195
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