エンコードされたモーターは、内蔵エンコーダーを通じてモーターの速度と位置を正確に測定できる一般的なタイプのモーターです。今回はArduinoとTB6612を使ってエンコーダモーターを駆動し、速度計測機能を実現する方法を紹介します。TB6612 は、小型 DC モータの制御に適したデュアル DC モータドライバです。メインコントローラーとしてArduino、モータードライバーとしてTB6612を使用し、エンコーダーを通じてモーター速度情報を取得します。
1. 材質一覧
Arduino Mega2560 開発ボード
TB6612 モーター ドライブ モジュール
エンコードされたモーター
DuPont ライン
電源 (モーターとドライバーの要件に従って選択)
2.ハードウェア接続:
Arduino を TB6612 ドライバーとコード化されたモーターに接続します。ドライバーとモーターのピン定義に従い、Arduino のデジタルピンに正しく接続してください。接続が正しいことを確認し、電源が安定していることを確認してください。
Arduinoとコーディングモーターの配線図 配線図:
Arduino -------- TB6612 -------- エンコーダモーター
5V ---------------- VCC
GND ---------- ---- GND
D3 --------PWMA
D10 ----STBY
D9--- - ------------- AIN1
D8 ------ AIN2
なし -------------A01- -------------M-
なし--------------A02--------------M+
D20 --- -------------------------------- チャンネル A
D21 --------------- -------------------- チャンネル B
5V -------------------------------------- ------------5V
GND-----------------------------グランド
TB6612 モジュールには、外部電源12V-------------VM
GND---------------GND用に追加の 12V 電源が必要です。
これは配線図の単なる例であり、実際の配線は使用される特定のモーターとドライブによって異なる場合があります。特定のハードウェアとピン定義に従って正しい接続を行ってください。
エンコードされたモーターと通常の DC モーターの違いは、エンコードされたモーターにはエンコーダーがあり、モーターの動作ステータスと位置情報をリアルタイムでフィードバックできるため、より正確な制御と位置決めが可能になります。簡単に開始および停止できます。したがって、エンコードされたモーターは通常のモーターよりも正確であり、モーターの動きをより適切に制御できます。
エンコードモーターのエンコーダーには追加の電源が必要ですが、Arduino には外部出力ポートがあるため、エンコードモーターの 5V と GND を Arduino の 5V と GND に直接接続できます。
次に、エンコードされたモーターを正転・逆転制御してみましょう。
int pwma = 3;
int ain1 = 9;
int ain2 = 8;
int stby = 10;
int pwmb = 5;
int bin1 = 6;
int bin2 = 7;
int led = 13;
void Stop(){
digitalWrite(ain1,LOW);
digitalWrite(ain2,LOW);
digitalWrite(bin1,LOW);
digitalWrite(bin2,LOW);
}
void up(){
digitalWrite(ain1,HIGH);
digitalWrite(ain2,LOW);
digitalWrite(bin1,HIGH);
digitalWrite(bin2,LOW);
}
void back(){
digitalWrite(ain1,LOW);
digitalWrite(ain2,HIGH);
digitalWrite(bin1,HIGH);
digitalWrite(bin2,LOW);
delay(2000);
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(pwma,OUTPUT);
pinMode(ain1,OUTPUT);
pinMode(ain2,OUTPUT);
pinMode(pwmb,OUTPUT);
pinMode(bin1,OUTPUT);
pinMode(bin2,OUTPUT);
pinMode(stby,OUTPUT);
pinMode(led,OUTPUT);
digitalWrite(stby,HIGH);
analogWrite(pwma,255);
analogWrite(pwmb,255);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
if(Serial.available()>0){
char command = Serial.read(); // 读取蓝牙串口数据
Serial.println(command);
switch (command){
case 'u':
up();
delay(2000);
break;
case 's':
Stop();
break;
case 'b':
back();
delay(2000);
break;
}
}
}
ここではエンコード モーターを 1 つだけ接続したので、
int pwmb = 5;
int bin1 = 6;
int bin2 = 7; コードのこの部分は無視できます。
シリアル モニタを開き、「u」と入力するとエンコード モーターが正転し、「b」と入力するとエンコード モーターが逆回転し、「s」と入力するとエンコード モーターが停止します。
この部分を完了したら、スピードテスト機能を試してみましょう
int encoderA = 21;
int encoderB = 20;
volatile int count = 0;
void count_a(){
if (digitalRead(encoderA)==HIGH){
if (digitalRead(encoderB)==HIGH){
count++;
}
else{
count--;
}
}
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(57600);//串口波特率设置为57600
pinMode(encoderA,INPUT);
pinMode(encoderB,INPUT);
attachInterrupt(2,count_a,CHANGE);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
delay(2000);
Serial.println(count);
}
速度測定方式は単一周波数速度測定を使用しますが、2倍周波数、4倍周波数も使用できます。
シリアルモニターを開いてボーレートを57600に設定し、モーターを手で回すと、次のことがわかります。
操作が成功したことを示します。！！
より完全な速度測定コードを補足します。配線は上記と同じです。
int motor_A = 21;//中端口是2
int motor_B = 20;//中断口是3
volatile int count = 0;//如果是正转，那么每计数一次自增1，如果是反转，那么每计数一次自减1
void count_A(){
//单频计数实现
//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比
/*if(digitalRead(motor_A) == HIGH){
if(digitalRead(motor_B) == LOW){//A 高 B 低
count++;
} else {//A 高 B 高
count--;
}
}*/
//2倍频计数实现
//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比 * 2
if(digitalRead(motor_A) == HIGH){
if(digitalRead(motor_B) == HIGH){
//A 高 B 高
count++;
} else {
//A 高 B 低
count--;
}
} else {
if(digitalRead(motor_B) == LOW){
//A 低 B 低
count++;
} else {
//A 低 B 高
count--;
}
}
}
//与A实现类似
//4倍频计数实现
//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比 * 4
void count_B(){
if(digitalRead(motor_B) == HIGH){
if(digitalRead(motor_A) == LOW){
//B 高 A 低
count++;
} else {
//B 高 A 高
count--;
}
} else {
if(digitalRead(motor_A) == HIGH){
//B 低 A 高
count++;
} else {
//B 低 A 低
count--;
}
}
}
void setup() {
Serial.begin(57600);//设置波特率
pinMode(motor_A,INPUT);
pinMode(motor_B,INPUT);
attachInterrupt(2,count_A,CHANGE);//当电平发生改变时触发中断函数
//四倍频统计需要为B相也添加中断
attachInterrupt(3,count_B,CHANGE);
}
int reducation = 90;//减速比，根据电机参数设置，比如 15 | 30 | 60
int pulse = 11; //编码器旋转一圈产生的脉冲数该值需要参考商家电机参数
int per_round = pulse * reducation * 4;//车轮旋转一圈产生的脉冲数
long start_time = millis();//一个计算周期的开始时刻，初始值为 millis();
long interval_time = 50;//一个计算周期 50ms
double current_vel;
//获取当前转速的函数
void get_current_vel(){
long right_now = millis();
long past_time = right_now - start_time;//计算逝去的时间
if(past_time >= interval_time){
//如果逝去时间大于等于一个计算周期
//1.禁止中断
noInterrupts();
//2.计算转速 转速单位可以是秒，也可以是分钟... 自定义即可
current_vel = (double)count / per_round / past_time * 1000 * 60;
//3.重置计数器
count = 0;
//4.重置开始时间
start_time = right_now;
//5.重启中断
interrupts();
Serial.println(current_vel);
}
}
void loop() {
delay(10);
get_current_vel();
}