在本章中，我们将把不同类型的电机与Arduino开发板(UNO)连接，并向您展示如何连接电机并从开发板上驱动。

共有三种不同类型的电机-

• 直流马达
• 伺服马达
• 步进电机

直流电动机(直流电动机)是最常见的电动机类型。直流电动机通常只有两根引线，一根为正极，一根为负极。如果将这两根导线直接连接到电池，则电动机将旋转。如果切换导线，则电动机将沿相反方向旋转。

警告-请勿直接通过Arduino板引脚驱动电机。这可能会损坏电路板。使用驱动电路或IC。

我们将本章分为三部分-

• 只是让电机旋转
• 控制马达转速
• 控制直流电动机的旋转方向

所需组件

您将需要以下组件-

• 1个Arduino UNO板
• 1个PN2222晶体管
• 1个6V小型直流电动机
• 1个1N4001二极管
• 1个270Ω电阻

程序

按照电路图进行连接，如下图所示。

预防措施

连接时请采取以下预防措施。

• 首先，确保以正确的方式连接晶体管。如图所示，晶体管的扁平面应面向Arduino板。

• 其次，根据图中所示的布置，二极管的条纹端应朝向+ 5V电源线。

自旋控制Arduino代码

int motorPin = 3;

void setup() {

}

void loop() {
   digitalWrite(motorPin, HIGH);
}

注意代码

晶体管的作用就像一个开关，控制电机的电源。 Arduino引脚3用于打开和关闭晶体管，并且在草图中被命名为’motorPin’。

结果

当Arduino引脚3变高时，电机将全速旋转。

电机速度控制

以下是连接到Arduino板的直流电动机的示意图。

Arduino代码

int motorPin = 9;

void setup() {
   pinMode(motorPin, OUTPUT);
   Serial.begin(9600);
   while (! Serial);
   Serial.println("Speed 0 to 255");
}

void loop() {
   if (Serial.available()) {
      int speed = Serial.parseInt();
      if (speed >= 0 && speed <= 255) {
         analogWrite(motorPin, speed);
      }
   }
}

注意代码

晶体管的作用就像一个开关，控制着电动机的功率。 Arduino引脚3用于打开和关闭晶体管，并且在草图中被命名为’motorPin’。

程序启动时，它会提示您提供控制电动机速度的值。您需要在串行监视器中输入一个介于0和255之间的值。

在“循环”函数，命令“ Serial.parseInt”用于读取在串行监视器中以文本形式输入的数字，并将其转换为“ int”。您可以在此处输入任何数字。如果数字在0到255之间，则下一行的’if’语句仅使用该数字进行模拟写入。

结果

直流电动机将根据通过串行端口接收的值(0到250)以不同的速度旋转。

旋转方向控制

要控制直流电动机的旋转方向，而无需交换引线，可以使用一个称为H桥的电路。 H桥是一种可以双向驱动电动机的电子电路。 H桥用于许多不同的应用中。最常见的应用之一是控制机器人中的电机。之所以称为H桥，是因为它使用了四个晶体管，其连接方式使示意图看起来像“ H”。

我们将在这里使用L298 H桥IC。 L298可以控制直流电动机和步进电动机的速度和方向，并且可以同时控制两个电动机。每个电机的额定电流为2A。但是，在这些电流下，您将需要使用散热器。

所需组件

您将需要以下组件-

• 1×L298桥接IC
• 1×直流电动机
• 1个Arduino UNO
• 1×面包板
• 10×跳线

程序

以下是Arduino Uno板的直流电机接口的示意图。

上图显示了如何连接L298 IC以控制两个电机。每个电动机都有三个输入引脚，电动机1的输入1(IN1)，输入2(IN2)和启用1(EN1)，电动机2的输入3，输入4和启用2。

由于在此示例中我们将仅控制一台电动机，因此我们将Arduino连接到L298 IC的IN1(引脚5)，IN2(引脚7)和Enable1(引脚6)。引脚5和7是数字的，即ON或OFF输入，而引脚6需要脉宽调制(PWM)信号来控制电动机速度。

下表根据IN1和IN2的数字值显示了电动机的旋转方向。

IC L298的引脚IN1连接到Arduino的引脚8，而IN2连接到引脚9。这两个Arduino的数字引脚控制电动机的方向。 IC的EN A引脚连接到Arduino的PWM引脚2。这将控制电动机的速度。

要设置Arduino引脚8和9的值，我们使用了digitalWrite()函数，要设置引脚2的值，我们必须使用AnalogWrite()函数。

连接步骤

• 将5V和IC的接地分别连接到5V和Arduino的接地。
• 将电动机连接到IC的引脚2和3。
• 将IC的IN1连接到Arduino的引脚8。
• 将IC的IN2连接到Arduino的引脚9。
• 将IC的EN1连接到Arduino的引脚2。
• 将IC的SENS A引脚接地。
• 使用Arduino USB电缆连接Arduino，然后使用Arduino IDE软件将程序上传到Arduino。
• 使用电源，电池或USB电缆为Arduino开发板供电。

Arduino代码

const int pwm = 2 ; //initializing pin 2 as pwm
const int in_1 = 8 ;
const int in_2 = 9 ;
//For providing logic to L298 IC to choose the direction of the DC motor

void setup() {
   pinMode(pwm,OUTPUT) ; //we have to set PWM pin as output
   pinMode(in_1,OUTPUT) ; //Logic pins are also set as output
   pinMode(in_2,OUTPUT) ;
}

void loop() {
   //For Clock wise motion , in_1 = High , in_2 = Low
   digitalWrite(in_1,HIGH) ;
   digitalWrite(in_2,LOW) ;
   analogWrite(pwm,255) ;
   /* setting pwm of the motor to 255 we can change the speed of rotation
   by changing pwm input but we are only using arduino so we are using highest
   value to driver the motor */
   //Clockwise for 3 secs
   delay(3000) ;
   //For brake
   digitalWrite(in_1,HIGH) ;
   digitalWrite(in_2,HIGH) ;
   delay(1000) ;
   //For Anti Clock-wise motion - IN_1 = LOW , IN_2 = HIGH
   digitalWrite(in_1,LOW) ;
   digitalWrite(in_2,HIGH) ;
   delay(3000) ;
   //For brake
   digitalWrite(in_1,HIGH) ;
   digitalWrite(in_2,HIGH) ;
   delay(1000) ;
}

结果

电动机将首先沿顺时针(CW)方向运行3秒钟，然后沿逆时针(CCW)方向运行3秒钟。