通过蓝牙对直流电机进行PWM和方向控制

2512830 2022-11-16 | zip | 0.07 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

描述

启示

我们最初的项目是从头开始构建一个电动滑板，我们可以通过手机应用程序中的滑块来控制它。然而，这首先需要能够通过蓝牙向 Arduino 发送 PWM 信号，以及反转电机方向的命令。作为一个 Arduino 新手，我首先必须在互联网上搜索可以作为创建自己项目的垫脚石的项目，以便学习和应用关键概念。这是从一开始就学习 Arduino 几周的结果，我很高兴知道这是否反过来帮助任何人学习了一两件事！

这个构建是滑板上使用的小规模原型，只需稍作修改即可扩展。我将首先给出所需的部分以及它们背后的一些解释，然后是电路以及随附的代码，最后将说明如何自定义应用程序以使用该程序。

所需零件

你会需要：

一个 Arduino Uno 或 Nano；

蓝牙低功耗 (BLE) 模块，例如仅作为从机的 HC-06，或者可以作为主机或从机的 HC-05。两者都可以工作，因为该模块将用作从站。它们还共享相同的四个中间引脚，这是我们唯一需要的；

横向对比。信用：eggelectricunicycle.bitbucket.io

L293D电机驱动IC。这个 16 针双 H 桥电机驱动器可以让我们控制电机的旋转方向和速度；

1 / 2 • L293D 引脚布局。信用：components101.com

12V直流电机；

12V电池组；

arduino 的电源；

跳线和面包板。

电路

HC-06 将接收从主蓝牙设备发出的串行数据，这些数据将通过连接到板的引脚 5 和 4 的接收/发送引脚 RX/TX 与 Arduino 通信。它的 GND 和 VCC 引脚将分别连接到 GND 和 +5V。

L293D 中的 H 桥将允许我们通过打开或关闭一对开关来控制电机的旋转方向，其中 4 个开关呈 H 形排列，因此得名。

信用：http://axotron.se/

该电机驱动器还能够以不同的速度驱动两台电机，但本项目仅使用一台。

要启用电机，请将“ Enable 1, 2 ”（引脚 1）和“ Vcc1 ”（引脚 16）连接到 +5V。将“ Vcc2 ”（引脚 8）连接到 12V 电池组的正极。将引脚 4、5、12 和 13 连接到 GND。将“输入 1 ”（引脚 2）连接到 Arduino 的引脚 10，它将传输pwm2信号，将“输入 2 ”（引脚 7）连接到引脚 9，用于pwm1. 在这些之间切换将允许我们切换旋转方向。最后，将直流电机连接到输出 1 和 2（引脚 3 和 6）。

电路示意图（用 Fritzing 制作）。

这是连接到面包板上时应该是什么样子的图片：

1 / 2 •电路图（在 Tinkercad 上制作）。

该程序

已添加注释以帮助解释代码，但可能需要更多说明。

pwm1并且pwm2是相反的，并允许我们切换旋转方向。应用程序发送的串行数据是一个字符串，c，这是速度和方向数据的位置。为了完成这项工作，速度位于字符串c[1]的c[2]和c[3]中，这就是为什么它必须作为 3 位数字接收的原因。这就是为什么在应用程序中，我们自定义滑块以发送 100 到 255 之间的数字。然后可以将其映射到 Arduino 中的 [0:255] 下的新速度变量，如下所示：

new_speed = map(speed_value,100,255,0,255)

然而，我们决定简单地从 speed_value 中减去 100，以使速度属于区间 [0:155]，因为 155 对于我们的原型来说已经足够快了。

#include
SoftwareSerial bt_ser(4,5); //connected to RX and TX pins for serial data communication
char c[6];
int i=0,speed_value=0,send_value;
#define pwm1     9   //input 2
#define pwm2    10   //input 1
boolean motor_dir = 0;
void setup()
{
 Serial.begin(9600);
 bt_ser.begin(9600);
 pinMode(pwm1,   OUTPUT);
 pinMode(pwm2,   OUTPUT);
}
void loop()
{
  while(bt_ser.available())   //when data is transmitted
    {
      if(bt_ser.available()>0)
      {
        c[i] = bt_ser.read();   //reading the string sent from master device
        Serial.print(c[i]); 
        i++;  
      }
      if(c[i-1]=='N')    //if button is pressed
       {
         motor_dir = !motor_dir;     //toggle direction variable
         if(motor_dir)               //setting direction, pwm1 and pwm2 are opposites
           digitalWrite(pwm2, 0);
         else
           digitalWrite(pwm1, 0); 
       }
     }
      speed_value = (c[1]-48)*100+(c[2]-48)*10+(c[3]-48)*1;  //interpreting speed from string
      if(motor_dir)   //for a given direction
         {
           if(c[i-1]=='#'){   //if data has been transmitted from slider
             analogWrite(pwm1, speed_value-100);  //-100 so that when slider is on "0" speed is 0
             i=0;
           }
         }
       else{       //for opposite direction
         if(c[i-1]=='#'){
           analogWrite(pwm2, speed_value-100);
           i=0;
         }
       }
}