4.3.6 风扇模块#

4.3.6.1 简介#

本教程将为您详细介绍风扇模块的使用方法和应用技巧。风扇模块是一种常见的散热设备,通过直流电机驱动扇叶旋转,产生气流以降低温度。教程内容包括风扇模块的工作原理、引脚功能、电路连接方法以及如何通过微控制器(如ESP32)控制风扇的开关和转速。您将学习如何编写代码来实现风扇的自动控制,并应用于各种场景,如温度调节、通风系统和电子设备散热。无论您是电子初学者还是有经验的开发者,本教程都将帮助您掌握风扇模块的应用,为您的项目增添有效的散热解决方案。

4.3.6.2 元件知识#

130电机风扇模块上有个直流电机,直流电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力。其核心结构包括定子、转子和换向器。定子产生固定磁场,转子(电枢)由线圈绕组组成,通电后产生磁场。当电流通过电刷和换向器进入转子线圈时,转子磁场与定子磁场相互作用,产生洛伦兹力,推动转子旋转。换向器在转子旋转时切换电流方向,确保转子持续受到同方向的力,从而维持旋转。通过电磁感应和洛伦兹力的作用,直流电机将电能转换为机械能,实现能量转换。由于其调速性能好、启动扭矩大,直流电机广泛应用于电动工具、电动汽车和家用电器等领域。

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130电机风扇模块是一种可以通过PWM调速的模块,使用时需要接两个引脚进行控制。该模块适用于需要调节风扇速度的应用场景,例如电脑散热、工业生产等。它小巧轻便、安装简单,是一种十分实用的模块。

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原理图:

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HR1124S芯片的作用是助于驱动电机,而电机所需电流较大,无法用三极管驱动更无法直接用IO口驱动。让电机转动起来的方法很简单,给电机两端添加电压即可。不同电压方向电机转向也不相同,在额度电压内,电压越大,电机转动得越快;反之电压越低,电机转动得越慢,甚至无法转动。控制方式有两种:一种是高低电平控制(控制转动和停止),一种是PWM控制(控制转速)。

参数:

  • 工作电压: DC 5V

  • 工作电流: (Max)400mA@5V

  • 最大功率: 2W

  • 转速: (16000+10%) 转/分@5V

4.3.6.3 接线图#

  • 电机模块的IN-引脚连接到io18,IN+引脚连接到io19

⚠️ 特别注意:智慧农场已经组装好了,这里不需要把电机模块拆下来又重新组装和接线,这里再次提供接线图,是为了方便您编写代码!

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4.3.6.4 实验代码#

代码文件在Arduino_代码文件夹中,代码文件为4_3_6_Motor,如下图所示:

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鼠标双击4_3_6_Motor.ino即可在Arduino IDE中打开。

/*
 * 文件名 : Motor
 * 功能   : 电机(风扇)顺时针逆时针转动
 * 编译IDE:ARDUINO 2.3.6
 * 作者   : https://www.keyesrobot.cn/
*/

const int MotorPin1 = 19;  //(IN+)
const int MotorPin2 = 18;  //(IN-)

void setup() {
  pinMode(MotorPin1,OUTPUT); //设置MotorPin1(IN+)引脚为输出模式
  pinMode(MotorPin2,OUTPUT); //设置MotorPin2(IN-)引脚为输出模式
}

void loop() {
  //逆时针转动2秒
  analogWrite(MotorPin1, 70);
  analogWrite(MotorPin2, 0);
  delay(2000);

  //停止2秒
  //停止的目的:防止正反转的瞬间,电机电流过大,导致开发板供电不足,而被迫复位。
  analogWrite(MotorPin1, 0);
  analogWrite(MotorPin2, 0);
  delay(2000);
  
  //顺时针转动2秒
  analogWrite(MotorPin1, 0);
  analogWrite(MotorPin2, 70);
  delay(2000);
  
  //停止2秒
  analogWrite(MotorPin1, 0);
  analogWrite(MotorPin2, 0);
  delay(2000);
}

4.3.6.5 实验结果#

按照接线图接好线,外接电源,选择好正确的开发板板型(ESP32 Dev Module)和 适当的串口端口(COMxx),然后单击按钮Img上传代码。上传代码成功后可以看到130电机模块上的风扇,每隔2秒,逆时针和顺时针交替旋转。

⚠️ 注意:电机在进行正反转时,间歇性的停止,为了防止正反转的瞬间,电机电流过大,导致开发板供电不足,而被迫复位,一定要保证外接电源,并且还要保证外接电源电压比较足。

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