第八章机器人实验
运动机构,是智能硬件的重要组成部分,有了它,我们才能制作出活动自如的作品,如机械手,机器人等等。
材料:舵机,微型直流减速电机
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1,舵机

1.1硬件

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红色为电源,黑色为地线,另一根为数据线。 不同品牌略有差别,请注意分清。

1.2接线

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1.2程序

“高级”、“引脚”:
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定义P1脚为信号线,直接写入45度:
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舵机本来是用来控制方向的,比如飞机,小车,机械手脚,你也可以用它显示温度,亮度,时间等等:
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这个程序可以看到它的工作方式,在0到180度之间摆动:
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2,微型直流减速电机

2.1硬件

N20微型减速电机
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2.2 控制led发光

前面说过,bit的每个数字端口都可以输出1和0,也就是电源正和地,这样,就可以用它来控制各种电器。
比如,P2接一个led(发光二极管):
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就能控制led开关。

2.2 控制电机转停

接一个电机,就能控制电机转和停了。
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小强:没有转动!

确实转不了。
原来,bit端口能提供的电流很小,几个毫安,点亮led勉强可以,驱动电机就远远不够,电机电流大约30毫安。所以, bit端口是不能直接控制电机的。

我们只能利用3伏电源提供电流,但通断还是用端口控制,这就要用到三极管的开关作用:
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三极管基极b输入高电平时,导通,电流从电源流过电机,电机转动。
三极管基极b输入低电平时,截止,电机停止。

2.3 控制电机转速

停一会,转一会,设置不同的暂停时间,就可以控制电机转速:

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知识点: PWM脉冲宽度调制技术
这是因为,电机转动是有惯性的,通过设置转和停的时间比(占空比),电机的整体速度就会改变,我们根本看不出有停的动作。这种调速方法,称为PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术。
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bit本身就有PWM输出:
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写入的数值在0-1023之间,越大越快,0为停止。只限于P0-P4,P10,共6个端口!

控制led亮度也是同样原理。

2.4控制电机方向

方案一:桥式电路
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通过端口输出高低电平,控制三极管的导通和截止,从而控制桥的电流方向。

实际使用的时候,用分立件制作H桥式是很麻烦的,好在现在市面上有很多封装好的H桥集成电路,接上电源、电机和控制信号就可以使用了。常用的有L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。

方案二:电机驱动模块
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接线:
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逻辑真值表:
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3,简易机器人

简易机器人,用到两个电机,一个万向轮。
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motorA接右电机,motorB接左电机。
P3,P0控制左电机,P1,P2控制右电机。

P0=1,P3=0 左电机正转
P0=0,P0=1 左电机反转
P2=1,P1=0 右电机正转
P2=0,P1=1 右电机反转
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调速: 模拟写入0-1023之间数值
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