【OpenMV小车——第1.3篇】使用OpenMV驱动单个直流减速电机

直流减速电机简洁：

直流减速电机，即齿轮减速电机，是在普通直流电机的基础上，加上配套齿轮减速箱。齿轮减速箱的作用是，提供较低的转速，较大的力矩。

电机速比：将电动机的额定转速nN（r/min） 与减速器 输出轴的转速nL的比值称为速比I（亦称为传动比），i=nN/nL。

如下这款为 i = 171：1。

通常会有6条接线，2条电机线，4条属于编码盘的。我们先从简单入手，忽略编码盘。

使用电机驱动模块驱动电机：

• 为什么要用电机驱动模块？
  因为单片机输出逻辑电平5V，电流为毫安级，是弱电；而电机输入电压一般为6V、12V，电流为最大会有2A。所以驱动逻辑是：
  

下面以 TB6612FNG电机驱动板模块 为例：

进阶拓展：【学习笔记】TB6612当排除法知道是它有问题的时候就来看数据手册

引脚	含义
VM	电机供电，接10V以内
VCC	逻辑控制电路输入，5V
GND	共地端，连单片机地端
AIN1 AIN2	与单片机IO口连接，控制A路电机转动，即向A01，A02口输出电压
BIN1 BIN2	与单片机IO口连接，控制B路电机转动，即向B01，B02口输出电压
PWMA PWMB	与单片机可输出PWM波IO口连接，控制电机转速
A01 A02	与A电动机线连接，正负调换即改变转向
B01 B02	与B电动机线连接，正负调换即改变转向

程序一：car.py

看连线：

驱动板引脚	OpenMV IO口
ain1	P0
ain2	P1
bin1	P2
bin2	P3
pwma	P7
pwmb	P8

其他引脚连接看上上表。

程序：效果为两个电机低速转动

from pyb import Pin, Timer
inverse_left=False  #change it to True to inverse left wheel
inverse_right=False #change it to True to inverse right wheel

ain1 =  Pin('P0', Pin.OUT_PP)
ain2 =  Pin('P1', Pin.OUT_PP)
bin1 =  Pin('P2', Pin.OUT_PP)
bin2 =  Pin('P3', Pin.OUT_PP)
ain1.low()
ain2.low()
bin1.low()
bin2.low()

pwma = Pin('P7')
pwmb = Pin('P8')
tim = Timer(4, freq=1000)
ch1 = tim.channel(1, Timer.PWM, pin=pwma)
ch2 = tim.channel(2, Timer.PWM, pin=pwmb)
ch1.pulse_width_percent(0)
ch2.pulse_width_percent(0)

def run(left_speed, right_speed):
    if inverse_left==True:
        left_speed=(-left_speed)
    if inverse_right==True:
        right_speed=(-right_speed)

    if left_speed < 0:
        ain1.low()
        ain2.high()
    else:
        ain1.high()
        ain2.low()
    ch1.pulse_width_percent(abs(left_speed))

    if right_speed < 0:
        bin1.low()
        bin2.high()
    else:
        bin1.high()
        bin2.low()
    ch2.pulse_width_percent(abs(right_speed))

#调用
while(True):
	run(30,30)  #pwm输出为30，速度为30，向前跑

------------------------------------------------------------分割线---------------------------------------------------------------

编码盘的使用知识：

常用的减速电机是带AB相测速编码盘，通过读取输出的脉冲可以知道电机转向和转速。

如果通过脉冲来测试速度，需要用到中断来实现。
霍尔编码盘AB相输出方波如上图，将其中的A相（1相）接到单片机外部中断IO口，B相接到普通IO口，则中断响应为脉冲计数，通过定时器判断一定时间比如1s累计的脉冲，跟每圈11个脉冲计算便可算出电机速度为60/1*脉冲数/11, 检测转向方法为如A相下降沿中断时同时检测B相电平，若为低电平，则为正转。

PID调速：

由于没有OPENMV在手，只能通过C51单片机和Proteus仿真验证。
理论分析：
根据编码器脉冲累加测量电机得位置信息，并与目标值进行比较，得到控制偏差，然后通过对偏差的比例、积分、微分进行控制。
公式：Pwm=Kpe(k)+Ki∑e(k)+Kd[e(k)-e(k-1)]
e(k)：本次偏差
e(k-1)：上一次的偏差
∑e(k)：e(k)以及之前的偏差的累积和;其中k为1,2,k;
其中KP为比例系数；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数，每个系统不一样所以需要实验调试获得较为理想的，即能满足稳定性、快速性、准确性。
原理图：

结语：

骐骥一跃，不能十步;驽马十驾，功在不舍。——《荀子》

此篇收录于专栏【手把手教你做OpenMV小车】，总篇链接:https://blog.csdn.net/qq_42807924/article/details/86585757

作者：吾本虚无
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_42807924/article/details/86682369
（本文为吾本虚无原创，禁止任何形式转载）
完。