Pololu Micro Dual Serial Motor Controller 使用指南

在电子工程领域，电机控制器是实现电机精确控制的关键组件。Pololu Micro Dual Serial Motor Controller 为小型机器人和低电压电机控制提供了一个优秀的解决方案。本文将详细介绍该电机控制器的使用方法、技术细节及常见问题解决办法。

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一、安全警告与联系信息

安全警告

该电机控制器模块不适合儿童使用，年轻用户需在成人监督下操作。使用此产品即表示同意不追究 Pololu 对使用或性能相关的任何伤害或损坏责任，且该产品不适用于故障可能导致伤害或损坏的应用场景。

联系信息

可访问 Pololu 网站（http://www.pololu.com/）获取电机控制器的最新信息，包括彩色图片、应用示例和故障排除提示。也可通过在线反馈表单或发送邮件至 [e-mail] 与他们联系，分享项目经验、提出改进建议等。

二、模块引脚定义

模块共有九个引脚，各引脚功能如下：	PIN	功能
1	电机电源（1.8 - 9.0 V）
3	逻辑电源（2.5 - 5.5 V）
4	串行控制输入
5	复位
6	电机 1 正输出
7	电机 0 负输出
9	-

三、电机控制器连接

电源连接

• 将接地引脚（引脚 2）连接到主控制器单元的接地端和电机电源的负极。
• 将电机电源的正极连接到引脚 1。
• 将逻辑电源连接到引脚 3，逻辑电源电压为 2.5 - 5.5 V，可与电机电源使用同一电源，但要确保电机电源不超过 9 V，逻辑电源不超过 5.5 V。

复位输入（引脚 5）

复位输入必须保持高电平（逻辑电源电压），电机控制器才能正常工作。将其拉低至 0 V 至少 2 微秒可将电机控制器重置为初始状态。建议使用复位线，也可通过 4.7 kΩ 电阻将其连接到逻辑电源，还可使用下拉电阻防止主控制器复位时电机继续运行。

串行输入（引脚 4）

使用主控制器上可作为逻辑电平、异步串行输出的引脚。串行数据每次发送 8 位，无校验位，波特率范围为 1200 - 19200。选择波特率后，直到电机控制器复位才能更改。该线路使用 0 到电源电压之间的逻辑电压，RS - 232 线路的高电压会损坏电机控制器，若需转换电平，可使用如 MAX220 等电平转换器。

双电机模式下电机连接（引脚 6 - 9）

若控制两个独立电机，将一个或两个电机连接到引脚 6 - 9。引脚 6 和 9 在控制器接收到“前进”命令时为正。若电机转向与预期不同，可翻转接线或在机器人控制器程序中切换前进和后退命令。

单电机模式下电机连接（引脚 6 - 9）

若控制单个电机，必须使用引脚 6 - 9。连接前需将电机控制器配置为单电机模式，将引脚 6 和 9 连接到电机的一根引线，引脚 7 和 8 连接到另一根引线。在双电机模式下进行此连接可能会损坏电机控制器。

四、串行接口基础

电机控制器通过串行接口与主控制器通信，主控制器可以是小型微处理器或台式计算机。主控制器需按正确格式向电机控制器的异步串行输入（引脚 4）发送数据。

• 电机控制器期望每次接收 8 位数据（无校验位），波特率范围为 1200 - 19200，会自动检测波特率。
• 串行位必须为逻辑电平且非反相，即 0 为低电压，1 为高电压。
• 发送到串行输入的命令必须符合上述格式，否则电机控制器和其他连接到串行线的设备可能会出现意外行为。
• 通信协议需要一个起始字节、一个设备标识符字节，然后根据第二个字节指定的设备需求发送任意数量的字节。起始字节的最高位为 1，后续字节的第 7 位必须为 0。

五、电机控制器配置

可将电机控制器配置为控制单个电机或两个独立电机，还可设置电机编号。默认配置为控制两个电机，电机编号为 2 和 3。 配置通过发送一个三字节数据包实现：起始字节（0x80）、配置命令字节（0x02）和新配置字节。新配置字节包含一个 6 位的电机编号和一个 1 位的标志，用于指定单电机或双电机模式。

• 位 0 - 5 指定电机编号，单电机模式下设置为一个编号，双电机模式下控制两个连续编号的电机。
• 位 6 指定模式，0 为双电机模式，1 为单电机模式。 发送配置命令后，电机控制器会根据模式脉冲相应引脚，配置完成后需重置电机控制器才能继续使用。

六、电机控制器使用

设置电机速度和方向需向电机控制器发送一个四字节命令：

• 字节 1：起始字节，必须为 0x80，表示命令开始。
• 字节 2：设备类型，对于此电机控制器应为 0x00。
• 字节 3：电机编号和方向，位 0 指定方向（1 为前进，0 为后退），位 1 - 6 指定电机编号，位 7 必须为 0。
• 字节 4：电机速度，最高位必须为 0，其余 7 位指定速度，范围为 0x00 - 0x7F，0x00 为电机停止，0x7F 为电机全速，设置反向速度为 0 会使电机控制器制动。

七、重置电机控制器

电机控制器的复位线通常应保持高电平（逻辑电源电压）。将复位线拉低至 0 V 至少 2 微秒可将其重置为初始状态。开启或重置电机控制器后，需等待 100 ms 再发送串行数据。

八、多电机控制器控制

要控制特定电机，需在命令字节 3 中指定其电机编号。无论配置如何，每个电机控制器都响应电机编号 0，双电机模式下还响应电机 1。要通过单条串行线控制多个电机，需使用电机编号 2 - 63，配置每个电机控制器响应不同的电机编号，然后将它们连接到同一条串行线。

九、示例 BASIC Stamp II 程序

该程序可使电机 1 逐渐加速、减速，然后反向加速、减速。代码中需将引脚 15 连接到复位输入（引脚 5），引脚 14 连接到串行输入（引脚 4）。程序通过循环改变速度变量的值，实现电机速度的变化。

十、故障排除提示

连接检查

检查逻辑和电机电源的接地是否连接，若使用面包板或插座，确保电机控制器引脚接触良好。

代码检查

检查波特率设置是否正确，若在最高波特率 19200 下无法工作，可尝试降低到 9600。

电机编号检查

若一切似乎都不正常，先使用电机编号 0 进行测试。

电源检查

确保逻辑电源能提供足够的电流（每个电机控制器约 20 mA），电机电源不要使用稳压电源。

过热问题

若电机意外运行一秒后停止一秒并重复，可能是电机控制器过热，可安装散热片、降低电机电源电压或在电机方向改变之间设置短停顿。

十一、电机控制器工作原理

电机控制器使用 H 桥使电机正反转，通过脉冲宽度调制（PWM）技术控制电机速度。微控制器控制 H 桥开关，开关以每秒 600 次的速度快速开关，通过改变开关导通时间的百分比来实现不同的速度。

十二、规格参数

参数	详情
PCB 尺寸	0.90" x 0.45"
电机端口	2 个
速度	127 档正反转、停止、制动
最大电流	两个电机各 1 A，一个电机 2 A
电机电源电压	1.8 - 9.0 V
逻辑电源电压	2.5 - 5.5 V
PWM 频率	双电机 600 Hz，单电机 750 Hz
串行波特率	1200 - 19200（自动检测）

通过以上详细介绍，相信你对 Pololu Micro Dual Serial Motor Controller 有了更深入的了解。在实际应用中，你是否遇到过类似电机控制器的特殊问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。