国产处理器RK3568教学实验箱实操指南：直流电机控制

 

 

 

一、实验目的

1、熟悉Qt程序的开发流程。

2、掌握Qt Creator的基础开发使用。

3、通过编写Qt程序实现直流电机控制的显示界面。

 

 

 

二、实验原理

Qt工程创建

Qt工程的创建步骤包括：

（1）创建Qt工程；

（2）GUI的设计实现：LCD显示界面以及与用户的交互；

（3）编辑控制代码；

（4）编译程序；

（5）运行程序。

 

 

 

管脚控制

根据原理图，可知本实验使用的直流有刷电机模块是由L9110芯片驱动控制的。

 

 

L9110芯片

L9110S是为控制和驱动玩具马达设计的双通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。

输入端兼容TTL/CMOS电平，具有良好的抗干扰性；

具备较大的电流驱动能力，每通道能通过0.8～1.0A的持续电流，峰值电流能力可达2.5A；

具有过温保护功能，内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流。 

配置了霍尔传感器用于测速，OH34N 单极霍尔开关电路内部由反向电压保护器、电压调整器，霍尔电压发生器，差分放大器，史密特触发器和集电极开路输出级组成，能将变化的磁场讯号转换成数字电压输出。

 

直流电机

直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。

近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。

随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制（简称PWM）控制方式已成为绝对主流。

 

PWM基本原理

1、PWM（ Pulse Width Modulation ）：脉冲宽度调制，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

2、占空比：指高电平在一个周期中所占的比例，即占空比D=t/T。例如占空比为50%即高电平占整个周期时间的一半。

3、可调脉冲宽度t指高电平的时间，恒定的脉冲周期T是固定频率。

 

 

 

三、实验设备

实验软件

本实验中使用的软件为.VMware17+Ubuntu18.04.4 和串口调试工具Xshell。

 

 

实验硬件

本实验中使用的是TL3568-PlusTEB实验箱，所需的配件为Micro SD卡、Type-C线、电源和直流电机模块。

 

 

 

四、实验步骤

编译驱动

（1）打开Ubuntu，将Demo文件夹拷贝到RK3568目录下。

（2）"Ctrl+Alt+T"打开控制台，执行命令启动Qt Creator。

（3）修改Makefile里的内核路径为实际路径。

（4）保存后执行命令编译驱动。

（5）编译完成后将文件拷贝到SD卡内。

（6）通过Linux系统启动卡或者OpenSSH的方式（需有网络和路由器）将编译生成的可执行文件拷贝至文件系统任意相同路径下。

（7）本次操作采取OpenSSH的方式拷贝。使用OpenSSH命令将文件拷贝至实验箱文件系统。

 

 

编译源码

（1）打开Ubuntu，将Demo文件夹拷贝到RK3568目录下。

（2）"Ctrl+Alt+T"打开控制台，执行命令启动Qt Creator。

（3）打开工程文件：如有弹出的对话框，点击No。对话框主要内容为：是否需要加载上一台电脑的配置文件，此文件包含上一台电脑的配置规则，我们不需要使用，重新制定规则。勾选3568套件，然后点击configure project即可。

（4）打开界面控制的源码.

（5）查看界面设计。

（6）点击"Projects"，可以查看编译文件保存的路径。

（7）编译生成ARM端的Qt程序镜像，在右下角会出现编译进度条，变绿后编译完成。可在目录下查看生成的ARM端Qt程序镜像。

（8）编译完成后使用OpenSSH命令将文件拷贝至实验箱文件系统。

 

硬件连接

接着进行硬件连接，

（1）将Linux系统启动卡插至Micro SD卡槽。

（2）使用Type-C线连接USB TO UART2调试串口到PC机。

（3）将直流电机模块连接到电机拓展接口。

（4）连接电源线，先不要上电。

 

 

软件操作

接着进行软件部分操作。

（1）先在设备管理器查看串口的端口号；

（2）再设置串口调试工具，波特率设置为1500000，点击连接，在Xshell调试终端会显示连接成功。

（3）连接成功后，拨动实验箱的电源开关，将实验箱上电。

（4）等待系统登录SD卡系统。

（5）登录成功后，在可执行程序所在目录执行命令运行程序。

（6）程序运行后LCD会显示界面。按下相应按键可以控制电机的转动，其中Up表示加速，Down表示减速，Change表示转向，Stop表示停止。