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1、精品文档随意编辑3.3电机驱动及控制模块3.3.1 电机特性小车前进的动力是通过直流电机来驱动的，直流电机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。它具有良-J-C3wx3-：AP 事8P办3 UUP小QftF卜ET-jtrri二口 lPT JO*-*-0- 1T2 J-o3劭印UNICm4飞.JVddCH LSTAI,cXLU1J5TB1RESET0*6下5-KJ(HISTAlNC24 QW面8232CHlST.kKKJDCPISLEEP0-g斗十*O ! LSJUj i 1JJ1H,IIUKLUii.i-.O如21%wrq2 i冒雪o
2、X-7.HZSTB： HZmTJTTiVdd1219口CH31丈TWMo*n18-gCEmsro 二 lthtmfikRXD SIo*14r*03CKo*1516一p WKnu图8 MMC-1芯片外部引脚封装图通过单片机的TXD和RXD 口分别与芯片的13(TXD/SO)管脚和14(RXD/SI) 管脚进行数据通信，实现单片机对芯片的各个功能模块的设置。8(USRT/SPI)管脚为串行通讯模式选择，高电平为UART模式，低电平为SPI 模式，本系统中使用UART模式，故使8管脚直接接电源正极。MMC-1 芯片的1管脚(CH1SEN)、30管脚(CH2SEN )和29管脚(CH3SEN)分别为3
3、个电机通道的过流检测端，若不使用可通过 10K电阻接 地。6 (RESET)为MMC-1复位管脚，低电平有效。故本系统中把该端接高电平(电源正极串接一个10K电阻后接入该端)。电源端Vdd=2.7V-5.5V 。9(SLEEP)管脚若输入逻辑低电平，MMC-1进入睡眠模式，本系统中无需使用该功能，把该管脚直接接电源正极。每一路直流电机需要 CHnDCPWM 和CHnDCDIR 两个引脚(n=13 ),CHnDCPWM 用于PWM 输出，CHnDCDIR用于指定电机的转向，外接一个全桥驱动芯片就可以控制直流电机工作。输出频率固定16KHz ,通过调节占空比控制电机转速。本系统使用通道 1和通道2
4、分别控制2个直流电机。如图9所图9 MMC-1控制直流电机应用电路CUFlFNT SFhSihiG 6CUTPJT+OUTPUT 3rhFLT 上EihPLT3LOGIC SUPFl 1* LTAGF *闺GNDlb PUT ENABLE aIL PUT 1SLPFLi JDLTAGEOUTPUT 2.CJTPUT1C.JFFJT SFhSiNG A图10L298芯片管脚封装图双H桥驱动芯片L298内包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即2个H-Bridge的高电压大电流双全桥式驱动器， 接收标准 的TTL逻辑准位信号，可以驱动46V、2A以下的直流电机，且可以直接透过电
5、 源调节输出电压。L298的芯片的管脚封装如图10所示。1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感器，在本系统中未用到，因此直接接地，防止干扰。L298 可以驱动两个电极， OUT1 、 OUT2 、和 OUT3 、 OUT4 之间分别接2个电动机。5、 7、 10 、 12 脚接输入控制电平，控制电机的正反转。ENA ， ENB ，接控制使能端，控制电机的停转，电机的转速控制也是通过L298的这两个引脚(即ENA和ENB)来实现的。当ENA(ENB)为逻辑1,电机可以运转，当 ENA(ENB) 为逻辑 0 ，电机停止运转。当 ENA(ENB) 引脚输入的是 PWM 信号，由于 P
6、WM 信号有一定的频率，因此电机的启停状态都是在瞬间完成的。 但是由于电机的物理特性及电机转动的惯性的原因。 电机不可能在瞬间完成启动与停止。 因此， 之歌时候可以等效的把加到电机两端的点啊等于 VDD除以这个 PWM 波形的占空比。占空比越大，电机运转地越快，占空比越小，电机运转地越慢， 这样， 我们只要调节输入到 ENA(ENB) 的 PWM 波形的占空比， 就可以轻松地条件电机的转速。因此，结合MMC-1 和 L298 ，电机驱动及控制模块的电路如图 7 所示。其中八个续流二极管防止电机线圈在突然断电时产生的感应电动势对L298 的损害。本系统是通过控制电机的转动时间来控制其转动速度，因此直接将ENA 和ENB 端接高电平，以全速运转。电机驱动及控制模块如图 11 所示。GWD IM-I10K-r Pl10KIN2EHABLE A INI SUPPLY V 01TT2 0LTT1SEJTSETD7JN4007GHD图11电机驱动及控制模块