第08课 电机的驱动和调速#
（1）项目介绍：#
驱动电机的方法有很多，我们这个智能车用到的是最常用的L298P这个方案， L298P是ST意法半导体公司出品的优秀大功率电机专用驱动芯片，可直接驱动直流电机、二相、四相步进电机，驱动电流达2A，电机输出端采用8只高速肖特基二极管作为保护。
我们根据L298P的电路设计了一款扩展板，叠层的设计可直接插接到开发板上使用，降低了用户使用和驱动电机的技术难度。我们来看一下这个板子的电路图和示意图：
为了调节小车上的4个电机，使得电机电机的驱动方向与后续的课程代码描述一致。驱动板上自带8个跳线帽，也可用于控制电机转向，例如当MA电机接口前方2个跳线帽由横向连接改为纵向连接时，MA电机的转动方向就和原来的转动方向相反。
（2）规格参数：#
逻辑部分输入电压：DC 5V
驱动部分输入电压：DC 7-12V
逻辑部分工作电流：<36mA
驱动部分工作电流：<2A
最大耗散功率：25W（T=75℃）
控制信号输入电平：高电平2.3V<Vin<5V ，低电平-0.3V<Vin<1.5V
工作温度：-25＋130℃
（3）驱动小车运行原理：#
根据上面电机驱动板的电路图和示意图，我们知道了A电机的方向引脚在D2,调速引脚在D6,B电机的方向引脚在D4，调速引脚在D5，按照以下表格的运动逻辑，我们就可以知道如何通过控制数字口，PWM口控制2个电机转动，从而实现智能小车的行走。其中PWM值范围为0-255，设置数字越大，电机转动越快。（电机接口处有丝印标示A，B）
D2 |
D6（PWM） |
电机（A） |
D4 |
D5（PWM） |
电机（B） |
|
|---|---|---|---|---|---|---|
前进 |
HIGH |
200 |
正转 |
HIGH |
200 |
正转 |
后退 |
LOW |
200 |
反转 |
LOW |
200 |
反转 |
右旋转 |
LOW |
200 |
反转 |
HIGH |
200 |
正转 |
左旋转 |
HIGH |
200 |
正转 |
LOW |
200 |
反转 |
停止 |
/ |
0 |
停止 |
/ |
0 |
停止 |
（4）项目组件：#
keyes PLUS 开发板*1 |
Keyes brick L298P 电机驱动扩展板 V1*1 |
4.5V 200转/分 单轴减速箱+双头轴马达+250MM PH2.0mm-2P线材*4 |
|---|---|---|
|
|
|
USB线 |
18650双节电池盒*1 |
|
|
|
（5）接线图：#
（6）项目代码：#
/*
keyes 4WD 多功能智能车
课程 8.1
电机驱动扩展板
http://www.keyes-robot.com
*/
#define MA 2 // 电机M3,M4方向控制引脚 D2
#define PWMA 6 // 电机M3,M4速度控制引脚 D6
#define MB 4 // 电机M1,M2方向控制引脚 D4
#define PWMB 5 // 电机M1,M2速度控制引脚 D5
/* 功能：初始化电机控制引脚 */
void setup() {
pinMode(MA, OUTPUT); // 配置电机M3,M4方向引脚为输出
pinMode(PWMA, OUTPUT); // 配置电机M3,M4速度引脚为输出
pinMode(MB, OUTPUT); // 配置电机M1,M2方向引脚为输出
pinMode(PWMB, OUTPUT); // 配置电机M1,M2速度引脚为输出
}
/* 功能：主循环，控制小车前进、后退、左转、右转和停止 */
void loop() {
// 前进1秒
digitalWrite(MA, HIGH); // 电机A正转
analogWrite(PWMA, 200); // 电机A速度为200
digitalWrite(MB, HIGH); // 电机B正转
analogWrite(PWMB, 200); // 电机B速度为200
delay(1000);
// 后退1秒
digitalWrite(MA, LOW); // 电机A反转
analogWrite(PWMA, 200); // 电机A速度为200
digitalWrite(MB, LOW); // 电机B反转
analogWrite(PWMB, 200); // 电机B速度为200
delay(1000);
// 左转1秒
digitalWrite(MA, HIGH); // 电机A正转
analogWrite(PWMA, 200); // 电机A速度为200
digitalWrite(MB, LOW); // 电机B反转
analogWrite(PWMB, 200); // 电机B速度为200
delay(1000);
// 右转1秒
digitalWrite(MA, LOW); // 电机A反转
analogWrite(PWMA, 200); // 电机A速度为200
digitalWrite(MB, HIGH); // 电机B正转
analogWrite(PWMB, 200); // 电机B速度为200
delay(1000);
// 停止1秒
analogWrite(PWMA, 0); // 电机A停止
analogWrite(PWMB, 0); // 电机B停止
delay(1000);
}
（7）项目结果：#
上传代码成功，上电后，智能车前进1秒，后退1秒，左转1秒，右转1秒，停止1秒，循环。
（8）代码说明：#
digitalWrite(MB,LOW); 电机的正反转是靠高低电平的转换来实现的，控制电机正反转的脚位用一般的数字脚位就可以了。
**analogWrite(PWMB,200);**电机的速度调节是靠PWM来实现的，控制电机调速的脚位必须是Arduino 的PWM 脚位。
（9）项目拓展：#
我们来通过调整PWM控制电机的速度，为后面我们控制车速做一个铺垫，接线不变
示例代码 2（KE0165_8.2.ino）：
/*
keyes 4WD 多功能智能车
课程 8.2
电机驱动扩展板
http://www.keyes-robot.com
*/
#define MA 2 // 电机M3,M4方向控制引脚 D2
#define PWMA 6 // 电机M3,M4速度控制引脚 D6
#define MB 4 // 电机M1,M2方向控制引脚 D4
#define PWMB 5 // 电机M1,M2速度控制引脚 D5
/* 功能：初始化电机控制引脚 */
void setup() {
pinMode(MA, OUTPUT); // 配置电机M3,M4方向引脚为输出
pinMode(PWMA, OUTPUT); // 配置电机M3,M4速度引脚为输出
pinMode(MB, OUTPUT); // 配置电机M1,M2方向引脚为输出
pinMode(PWMB, OUTPUT); // 配置电机M1,M2速度引脚为输出
}
/* 功能：主循环，控制电机前进、后退、左转、右转和停止 */
void loop() {
// 前进1秒
digitalWrite(MA, HIGH); // 电机M3,M4正转
analogWrite(PWMA, 100); // 电机M3,M4速度设为100
digitalWrite(MB, HIGH); // 电机M1,M2正转
analogWrite(PWMB, 100); // 电机M1,M2速度设为100
delay(1000); // 延时1秒
// 后退1秒
digitalWrite(MA, LOW); // 电机M3,M4反转
analogWrite(PWMA, 100); // 电机M3,M4速度设为100
digitalWrite(MB, LOW); // 电机M1,M2反转
analogWrite(PWMB, 100); // 电机M1,M2速度设为100
delay(1000); // 延时1秒
// 左转1秒
digitalWrite(MA, HIGH); // 电机M3,M4正转
analogWrite(PWMA, 150); // 电机M3,M4速度设为150
digitalWrite(MB, LOW); // 电机M1,M2反转
analogWrite(PWMB, 150); // 电机M1,M2速度设为150
delay(1000); // 延时1秒
// 右转1秒
digitalWrite(MA, LOW); // 电机M3,M4反转
analogWrite(PWMA, 150); // 电机M3,M4速度设为150
digitalWrite(MB, HIGH); // 电机M1,M2正转
analogWrite(PWMB, 150); // 电机M1,M2速度设为150
delay(1000); // 延时1秒
// 停止1秒
analogWrite(PWMA, 0); // 电机M3,M4停止
analogWrite(PWMB, 0); // 电机M1,M2停止
delay(1000); // 延时1秒
}