如何使用Arduino和非晶体管控制小型直流电动机

概述

在本课程中，您将学习如何使用Arduino和非晶体管控制小型直流电动机。

您将使用Arduino模拟输出（PWM）来控制速度通过从串行监视器发送一个介于0到255之间的数字来表示电动机。

零件

要构建本课中描述的项目，您将需要以下零件。

零件 数量

小型6V直流电动机

1

PN2222晶体管

1

1N4001二极管

1

270Ω电阻器（红色，紫色，棕色条纹）

1

半面包板

1

Arduino Uno R3

1

跳线包

1

面包板布局

将面包板放在一起时，需要注意两点。

首先，确保晶体管是正确的方式周围。晶体管的扁平侧应位于面包板的右侧。

其次，二极管的条纹端应朝向+ 5V电源线-请参见下图！

Adafruit Arduino套件随附的电机消耗的电流不超过250mA，但是如果您有使用不同的电机，它可以轻松吸收1000mA电流，这不仅仅是USB端口所能处理的！如果不确定电机的电流消耗，请通过墙壁适配器为Arduino供电，而不仅仅是USB

电机可以左右任意方向连接。

Arduino代码

将以下草图加载到您的Arduino上。

下载：文件

复制代码

/*

Adafruit Arduino - Lesson 13. DC Motor

*/

int motorPin = 3;

void setup（）

{

pinMode（motorPin， OUTPUT）;

Serial.begin（9600）;

while （！ Serial）;

Serial.println（“Speed 0 to 255”）;

}

void loop（）

{

if （Serial.available（））

{

int speed = Serial.parseInt（）;

if （speed 》= 0 && speed 《= 255）

{

analogWrite（motorPin， speed）;

}

}

} /*

Adafruit Arduino - Lesson 13. DC Motor

*/

int motorPin = 3;

void setup（）

{

pinMode（motorPin， OUTPUT）;

Serial.begin（9600）;

while （！ Serial）;

Serial.println（“Speed 0 to 255”）;

}

void loop（）

{

if （Serial.available（））

{

int speed = Serial.parseInt（）;

if （speed 》= 0 && speed 《= 255）

{

analogWrite（motorPin， speed）;

}

}

}

晶体管的作用就像一个开关，控制电机的电源，Arduino引脚3用于打开和关闭晶体管，并在其中命名为“ motorPin”草图。

草图开始时，它会提示您，提醒您要控制电动机的速度，您需要在串行监视器中输入0到255之间的一个值。

在“循环”中函数，命令“ Serial.parseInt”用于读取在串行监视器中输入为文本的数字并将其转换为“ int”。

您可以在此处键入任何数字，因此在如果数字介于0到255之间，则下一行仅使用该数字进行模拟写入。

晶体管

小型直流电动机使用的功率可能比Arduino数字输出直接处理的功率大。如果我们尝试将电机直接连接到Arduino引脚，则很有可能损坏Arduino。

像PN2222这样的小晶体管可以用作仅使用Arduino小电流的开关数字输出以控制更大的电动机电流。

晶体管有三根引线。大部分电流从集电极流到发射极，但这仅在少量电流流入基本连接时才会发生。此小电流由Arduino数字输出提供。

下图称为像面包板布局一样，它是显示电子项目的各个部分如何连接在一起的一种方式。

Arduino的D3引脚连接到电阻。就像使用LED一样，这会限制通过基极流向晶体管的电流。

在电机的各个端子之间连接有一个二极管。二极管仅允许电流沿一个方向（箭头方向）流动。

关闭电动机的电源时，会产生负电压尖峰，这可能会损坏Arduino或晶体管。二极管通过短路来自电动机的这种反向电流来防止这种情况。

其他操作

尝试颠倒与电动机的连接。发生什么了？

尝试在串行监视器中输入不同的值（从0开始），并注意电机实际开始旋转的值。当您增加模拟输出时，您会发现电动机开始“唱歌”。

尝试将驱动轴夹在手指之间。不要过长地握住它，否则可能会煮熟晶体管，但是您应该发现停止电动机相当容易。它旋转速度快，但扭矩不大。

责任编辑：wv