### Progetto 8: Guida e Controllo della Velocità del Motore #### **(1)Descrizione:** Esistono molti modi per pilotare i motori. La nostra auto intelligente utilizza la soluzione più comune chiamata L298P. L298P, prodotto da STMicroelectronics, è un eccellente chip di pilotaggio appositamente progettato per pilotare motori ad alta potenza. Può pilotare direttamente motori DC, motori a due fasi e a quattro fasi con una corrente di pilotaggio che raggiunge i 2A. Il terminale di uscita del motore adotta 8 diodi Schottky ad alta velocità come protezione. Abbiamo progettato una scheda di espansione basata sul circuito L298P il cui design a impilamento può essere inserito direttamente nella scheda UNO R3 per l'uso, riducendo le difficoltà tecniche per gli utenti nell'utilizzo e nel pilotaggio del motore. Impilare la scheda di espansione sulla scheda, alimentare la BAT, girare l'interruttore DIP sull'estremità ON e alimentare la scheda di espansione e la scheda UNO R3 contemporaneamente tramite alimentazione esterna. Per facilitare il cablaggio, la scheda di espansione è dotata di interfaccia anti-inversione (PH2.0 -2P -3P -4P -5P) e quindi può essere collegata direttamente con motori, alimentatori e sensori/moduli. L'interfaccia Bluetooth della scheda di espansione per il pilotaggio è completamente compatibile con il modulo Bluetooth Keyestudio HM-10. Pertanto, dobbiamo solo inserire il modulo Bluetooth HM-10 nell'interfaccia corrispondente durante il collegamento. Allo stesso tempo, la scheda di espansione utilizza anche pin header da 2,54 mm per estendere alcune porte digitali e analogiche disponibili, in modo da poter continuare ad aggiungere altri sensori e svolgere esperimenti di espansione. La scheda di espansione può essere collegata a 4 motori DC. Nella modalità di connessione predefinita con il cappuccio jumper, i motori delle interfacce A e A1, B e B1 sono collegati in parallelo e il loro schema di movimento è lo stesso. 8 cappucci jumper possono essere utilizzati per controllare la direzione di rotazione delle 4 interfacce motore. Ad esempio, quando i due cappucci jumper davanti all'interfaccia del motore A vengono cambiati da una connessione orizzontale a una connessione verticale, la direzione di rotazione del motore A è ora opposta alla direzione di rotazione originale. ![](media/image-20230427081635216.png) ![](media/5381c98d3be6da099ce43e841b8f736b.png) #### **(2)Parametri：** - Tensione di ingresso della parte logica: DC 5V - Tensione di ingresso della parte di pilotaggio: DC 7-12V - Corrente di lavoro della parte logica: ≤36mA - Corrente di lavoro della parte di pilotaggio: ≤ 2A - Potenza massima dissipata: 25W (T=75℃) - Livello del segnale di controllo in ingresso: ​ Livello alto: 2,3V ≤ Vin ≤ 5V ​ Livello basso: 0V ≤ Vin ≤ 1,5V - Temperatura di lavoro: -25℃～＋130℃ #### **(3)Pilotare il robot in movimento** Il pin di direzione del motore A è D2, il pin di controllo della velocità è D5; il pin di direzione del motore B è D4 e il pin di controllo della velocità è D6. Secondo la tabella seguente, possiamo sapere come controllare il movimento del robot controllando la rotazione di due motori attraverso le porte digitali e le porte PWM. Il range del valore PWM è 0-255. Maggiore è il valore, più veloce ruota il motore. | Funzione | D4 | D6（PWM） | Motore（sinistra）B | D2 | D5（PWM） | Motore（destra）A | | :-----------: | :--: | :-------: | :-----------------: | :--: | :-------: | :---------------: | | Avanti | HIGH | 255-200 | Ruota Sinistra | HIGH | 255-200 | Ruota Sinistra | | Indietro | LOW | 200 | Ruota Destra | LOW | 200 | Ruota Destra | | Gira Sinistra | LOW | 200 | Ruota Destra | HIGH | 255-200 | Ruota Sinistra | | Gira Destra | HIGH | 255-200 | Ruota Sinistra | LOW | 200 | Ruota Destra | | Stop | LOW | 0 | Stop | LOW | 0 | Stop | #### **(4)Schema di Collegamento:** ![](media/3e53cf19ea5f85a931b955453b86304b.png) Nota: Il connettore a 4 pin è contrassegnato con A, A1, B1 e B. Il motore posteriore destro è collegato a B della scheda 8833 e quello anteriore sinistro è collegato alla porta A. #### **(5)Codice di Test:** (**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, che possono causare il fallimento del caricamento.) ```C /* Keyestudio Mini Tank Robot V3 (Popular Edition) lesson 8.1 motor driver http://www.keyestudio.com */ #define ML_Ctrl 4 // Definire il pin di controllo della direzione del motore sinistro #define ML_PWM 6 // Definire il pin di controllo PWM del motore sinistro #define MR_Ctrl 2 // Definire il pin di controllo della direzione del motore destro #define MR_PWM 5 // Definire il pin di controllo PWM del motore destro void setup() { pinMode(ML_Ctrl, OUTPUT);// Definire il pin di controllo della direzione del motore sinistro come OUTPUT pinMode(ML_PWM, OUTPUT);// Definire il pin di controllo PWM del motore sinistro come OUTPUT pinMode(MR_Ctrl, OUTPUT);// Definire il pin di controllo della direzione del motore destro come OUTPUT pinMode(MR_PWM, OUTPUT);// Definire il pin di controllo PWM del motore destro come OUTPUT } void loop() { // avanti digitalWrite(ML_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su HIGH analogWrite(ML_PWM, 55); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 55 digitalWrite(MR_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su HIGH analogWrite(MR_PWM, 55); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 55 delay(2000);// ritardo di 2s // indietro digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su LOW analogWrite(ML_PWM, 200); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 200 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su LOW analogWrite(MR_PWM, 200); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 200 delay(2000);// ritardo di 2s // gira sinistra digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su LOW analogWrite(ML_PWM, 200); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 200 digitalWrite(MR_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su HIGH analogWrite(MR_PWM, 55); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 55 delay(2000);// ritardo di 2s // gira destra digitalWrite(ML_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su HIGH analogWrite(ML_PWM, 55); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 55 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su LOW analogWrite(MR_PWM, 200); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 200 delay(2000);// ritardo di 2s // stop digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); analogWrite(ML_PWM, 0); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 0 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); analogWrite(MR_PWM, 0); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 0 delay(2000);// ritardo di 2s } ``` #### **(6)Risultati del Test:** Dopo aver effettuato il cablaggio secondo lo schema, caricato il codice di test e acceso l'alimentazione. ![](./media/img-20240117082646.png) l'auto intelligente si muove in avanti per 2s, indietro per 2s, gira a sinistra per 2s, gira a destra per 2s e si ferma per 2s, ripetendo questa sequenza. #### **(7)Spiegazione del Codice:** **digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);** Il cambiamento tra livelli alto e basso può far ruotare i motori in senso orario o antiorario. I pin digitali generali possono essere utilizzati per controllare questi movimenti. **analogWrite(ML_PWM,200);** La regolazione della velocità del motore è realizzata tramite PWM, e il pin che controlla la velocità del motore deve essere il pin PWM di Arduino. #### **(8)Progetto di Espansione:** Regoliamo la velocità dei motori controllando il PWM e il cablaggio rimane invariato. **Codice di Test** (**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, che possono causare il fallimento del caricamento.) ```C /* Keyestudio Mini Tank Robot V3 (Popular Edition) lesson 8.2 motor driver pwm http://www.keyestudio.com */ #define ML_Ctrl 4 // Definire il pin di controllo della direzione del motore sinistro #define ML_PWM 6 // Definire il pin di controllo PWM del motore sinistro #define MR_Ctrl 2 // Definire il pin di controllo della direzione del motore destro #define MR_PWM 5 // Definire il pin di controllo PWM del motore destro void setup() { pinMode(ML_Ctrl, OUTPUT);// Definire il pin di controllo della direzione del motore sinistro come OUTPUT pinMode(ML_PWM, OUTPUT);// Definire il pin di controllo PWM del motore sinistro come OUTPUT pinMode(MR_Ctrl, OUTPUT);// Definire il pin di controllo della direzione del motore destro come OUTPUT pinMode(MR_PWM, OUTPUT);// Definire il pin di controllo PWM del motore destro come OUTPUT } void loop() { // avanti digitalWrite(ML_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su HIGH analogWrite(ML_PWM, 155); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 155 digitalWrite(MR_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su HIGH analogWrite(MR_PWM, 155); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 155 delay(2000);// ritardo di 2s // indietro digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su LOW analogWrite(ML_PWM, 100); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 100 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su LOW analogWrite(MR_PWM, 100); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 100 delay(2000);// ritardo di 2s // sinistra digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su LOW analogWrite(ML_PWM, 100); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 100 digitalWrite(MR_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su HIGH analogWrite(MR_PWM, 155); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 155 delay(2000);// ritardo di 2s // destra digitalWrite(ML_Ctrl, HIGH); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su HIGH analogWrite(ML_PWM, 155); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 155 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su LOW analogWrite(MR_PWM, 100); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 100 delay(2000);// ritardo di 2s // stop digitalWrite(ML_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore sinistro su LOW analogWrite(ML_PWM, 0); // La velocità di controllo PWM del motore sinistro è 0 digitalWrite(MR_Ctrl, LOW); // Impostare la velocità di controllo della direzione del motore destro su LOW analogWrite(MR_PWM, 0); // La velocità di controllo PWM del motore destro è 0 delay(2000);// ritardo di 2s } ``` Caricare il codice, la velocità del motore è più lenta. Una corrente bassa farà ruotare il motore lentamente.