电机驱动器还能玩出什么花样,这个工程师用一个小项目告诉你

2019-01-31 12:43:24 来源:EEFOCUS
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电机驱动器能够通过I2C接口使用PID算法控制电机,精确控制电机从未如此简单。

项目描述
这是一款智能电机驱动器(又称SAMI),设计用于运行微型齿轮电机,该电路板的目标是通过相应的转速反馈对该电机实施PID控制。板子上包含了所有必需的组件,因此可以自行工作运行。

 


供电和命令发送都是通过I2C接口。

主机控制器和电机驱动器之间通过I2C进行通信,发送包括电机速度、转向在内的命令。SAMI自动实现PID控制。SAMI上的电路板执行具体的电机控制算法,从而减轻了主机控制器的负荷。您还可以通过I2C读取电机的状态并对它进行配置。

 


SAMI能够驱动电机,使轴上负载走完所需的距离或达到一定的角度,然后在达到目标值时自动停止。这是机器人技术的理想选择,简化了执行精确运动控制所需的许多艰苦工作。而且,可以把多个模块连接到同一条I2C总线上,注意,这里的多个模块是指很多电机!

 


对于任何人来说,制作先进的机器人从来没有这么简单过!现在,只需要把SAMI这个模块和你的电机连接到一起即可。

项目细节
这是一款设计用来控制微型齿轮电机的智能电机驱动器(也称为SAMI),这块电路板的目标是使用霍尔效应传感器检测到的转速反馈,轻松地在SAMI上实现PID控制。SAMI有自己的微控制器和H桥,能够自己完成电机控制和驱动操作。

 


主机上的微控制器(或者任何支持I2C端口的系统)通过I2C和智能电机驱动器进行通信,发送包括电机速度、转向在内的命令。SAMI自动实现PID控制算法,保持速度,并在电机的动态运行中增加或减少功率以控制转矩和速度。

 


此外,该控制器能够驱动电机轴上负载走完所需的距离或角度,然后在达到目标值时自动停止。因此,如果用来驱动一个轮子,你必须同时制定轮子的直径和变速比等参数。

 


为了感应电机的转速,我使用了磁编码器盘,它沿着磁盘表面极化。因此霍尔效应传感器可以检测磁盘磁场的变化并将信号发送到微控制器上。微控制器使用定时器和中断计算电机转速,微控制器利用转速作为反馈,运行PID控制算法,并处理和主机的通信。

这款智能电机驱动器的主要设计思想是用在机器人中,通过使用它来控制机器人的轮子,无论表面是否光滑,电池电量是否充足还是机器人负荷重量发生了变化,都可以进行精确的运动控制。

此外,它还可以防止因为突然加速或者制动造成齿轮脱载,并避免电流冲击,这样可以保证您宝贵的电机的安全。

 


提供了一个Arduino库,帮助你方便地使用该智能电机驱动器。你可以快速、方便地把它插入到大量电机上使用。

 

 
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