直流电机控制原理与TB6612FNG(初识编码器)

1.直流电机原理(结构如下图所示)

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电刷(碳刷和铜刷,由于使用的寿命长短,一般选用碳刷)

换向片(两个相互绝缘)连接绕阻线圈

外加永磁铁

转速大小与流入内部电流有关,(此处可以用左手螺旋定则来判断受力,判断电机转向)所以控制速度改变外加电压大小,转向改变外加电压极性。

2.减速器:(降低电机转速,提高输出扭矩)

电机原始转速10000~30000rpn(速度快的同时扭矩小,所以需要添加一个减速器)若1:20,则500rpm。(扭矩由假定的初始扭矩0.1kg/cm提升至1.6kg/cm,减速器内部有消耗,传达大概在80%);

减速器一般分为:

1)齿轮减速器:体积小的同时传输扭矩大,价格便宜,不足之处在于有一定的回程间隙。

2)蜗杆减速器:有反向自锁功能,体积大,传动效率不高,精度低。

3)行星齿轮减速器:回城间隙小,精度较高,输出扭矩可很大,价格高。

3.电机接线(额定12V)

电机正负极供电加四个编码器的接线

其实控制电机正负极接线即可控制电机转速以及转向。

4.TB6612FNG

性能比L298N好

发热小,pwm输入可以达到100kHz(一般用10~20kHz)

V输入MAX=15V

I output max = 1.2(average value)/3.2(peak)

下图示位TB6612FNG简图

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编码器:

将角速度or角位移转换为电数字脉冲的旋转式传感器(测量位置或速度)(光电和霍尔式)

编码器电源线(一般接5V)

编码器A,B相

因为其自带上拉电阻,故可直接接到单片机上进行数据的读取。

编码器软件四倍频计数

常规的计数方法采用A,B相进行计数

A相接单片机中断输入引脚,上升沿时计数

四倍频测量A,B相计数

STM32可以直接硬件计数,通过接入TCOM然后调节寄存器相关数据实现硬件计数

51单片机比较低端,只能通过软件计数,51单片机可利用A相来计数,B相来判断正转和反转(51单片机就需要用到外部中断口1)

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