(SKU:FIT0458)Micro DC Motor with Encoder-SJ02 微型直流带编码器L型减速电机
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简介
DFRobot新款微型直流减速电机,专为机器人DIY爱好者设计,减速比高达120:1。带两相正交霍尔编码器输出,单圈可输出16个脉冲信号。配合减速箱,单圈可输出高达1920个脉冲信号。配合Arduino控制器和电机驱动器或者直接使用RoMeo主控器就能够完成闭环PID控制、测速、PWM调速等功能。
电机采用纯铜输出轴,内嵌螺纹,加强的连接接头,极大的延长电机的使用寿命,连接也更加方便。搭配我们的移动平台,您可以非常方便的实现速度和方向的精确控制。
产品参数
- 齿轮齿数比:120:1
- 无负载转速(6V):160rpm
- 无负载转速(3V):90rpm
- 电机最大无负载电流(6V):170mA
- 电机最大无负载电流(3V):140mA
- 最大堵转电流:2.8A
- 最大输出力矩(6V):0.8kgf.cm
- 编码器电压:4.5~7.5V
- 电机工作电压:3~7.5V(额定电压6V)
- 额定力矩:0.2kgf.cm
- 操作环境温度:-10~+60℃
引脚说明
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使用教程
准备
- 硬件
- DFRduino UNO x1
- 直流电源 x1
- L298电机驱动板 x1
- 软件
- Arduino IDE 点击下载Arduino IDE
接线图
本次教程意在编码器的使用上,选用D2和D3两个管脚,其中D2作为了中端口,D3作为信号输入引脚。在实际应用中只需要确保两个管脚中有一个必须是中断管脚即可,另一个可自行定义(参见下图主控的中断管脚)
Interrupt Port with Different Board
Notcie:attachInterrupt()
举个例子,当你想在UNO上面使用中断管脚0(中断0),你可以连接2号数字管脚(D2);使用中断管脚1(中断1),你可以连接3号数字管脚(D3)
详细情况请查看 http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt
样例代码
示例代码1:
//The sample code for driving one way motor encoder const byte encoder0pinA = 2;//A pin -> the interrupt pin 0 const byte encoder0pinB = 3;//B pin -> the digital pin 3 byte encoder0PinALast; int duration;//the number of the pulses boolean Direction;//the rotation direction void setup() { Serial.begin(57600);//Initialize the serial port EncoderInit();//Initialize the module } void loop() { Serial.print("Pulse:"); Serial.println(duration); duration = 0; delay(100); } void EncoderInit() { Direction = true;//default -> Forward pinMode(encoder0pinB,INPUT); attachInterrupt(0, wheelSpeed, CHANGE); } void wheelSpeed() { int Lstate = digitalRead(encoder0pinA); if((encoder0PinALast == LOW) && Lstate==HIGH) { int val = digitalRead(encoder0pinB); if(val == LOW && Direction) { Direction = false; //Reverse } else if(val == HIGH && !Direction) { Direction = true; //Forward } } encoder0PinALast = Lstate; if(!Direction) duration++; else duration--; }
代码1运行现象:
说明:数据不断的从串口输出,当电机正转时,输出的数值>0, 电机反向转时,输出数字<0。并且电机速度越快,数字的绝对值越大,反之越小。
示例代码2(PID控制):通过L298P直流电机驱动板驱动直流电机,PID算法控制电机的转速。
- 电机电源口连接至L298电机驱动M1口
- 下载并安装Arduino PID库。 如何安装库?
//The sample code for driving one way motor encoder #include <PID_v1.h> const byte encoder0pinA = 2;//A pin -> the interrupt pin 0 const byte encoder0pinB = 3;//B pin -> the digital pin 3 int E_left =5; //L298P直流电机驱动板的使能端口连接到数字接口5 int M_left =4; //L298P直流电机驱动板的转向端口连接到数字接口4 byte encoder0PinALast; double duration,abs_duration;//the number of the pulses boolean Direction;//the rotation direction boolean result; double val_output;//用于提供给电机PWM功率值。 double Setpoint; double Kp=0.6, Ki=5, Kd=0; PID myPID(&abs_duration, &val_output, &Setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT); void setup() { Serial.begin(9600);//Initialize the serial port pinMode(M_left, OUTPUT); //L298P直流电机驱动板的控制端口设置为输出模式 pinMode(E_left, OUTPUT); Setpoint =80; //设置PID的输出值 myPID.SetMode(AUTOMATIC);//设置PID为自动模式 myPID.SetSampleTime(100);//设置PID采样频率为100ms EncoderInit();//Initialize the module } void loop() { advance();//电机正转 abs_duration=abs(duration); result=myPID.Compute();//PID转换完成返回值为1 if(result) { Serial.print("Pluse: "); Serial.println(duration); duration = 0; //计数清零等待下次计数 } } void EncoderInit() { Direction = true;//default -> Forward pinMode(encoder0pinB,INPUT); attachInterrupt(0, wheelSpeed, CHANGE); } void wheelSpeed() { int Lstate = digitalRead(encoder0pinA); if((encoder0PinALast == LOW) && Lstate==HIGH) { int val = digitalRead(encoder0pinB); if(val == LOW && Direction) { Direction = false; //Reverse } else if(val == HIGH && !Direction) { Direction = true; //Forward } } encoder0PinALast = Lstate; if(!Direction) duration++; else duration--; } void advance()//电机正转 { digitalWrite(M_left,LOW); analogWrite(E_left,val_output); } void back()//电机反转 { digitalWrite(M_left,HIGH); analogWrite(E_left,val_output); } void Stop()//电机停止 { digitalWrite(E_left, LOW); }
代码2运行现象:
因为程序设定的PID值为80,所以电机会稳定转速在80左右,当外界的力量(比如电机的驱动电压变化,电机受到的阻力变大等)迫使转速改变时,程序会通过PWM调节,使转速稳定在80左右。比如增大电机驱动电压,电机转速会短暂的上升后下降到80,减小电机驱动电压,电机转速会短暂下降后,上升到80。