Arduino电机控制：直流电机、步进电机与舵机入门

"这篇内容主要介绍了如何理解和操作Arduino平台中的电机控制，包括直流电机、步进电机和舵机的工作原理及应用。通过学习，你可以掌握如何利用Arduino进行电机的转动和速度控制。" 在 Arduino 编程中，电机是实现自动化和运动控制的重要组成部分。直流电机是一种将电能转化为机械能的装置，它有两个电源接头，通过改变电流方向来决定电机的旋转方向。普通直流电机转速高但力矩小，适合轻载应用。直流减速电机则通过齿轮减速箱提供较低的转速和更大的力矩，适用于需要较大扭矩的场景。 在选择和使用电机时，有几个关键参数需要注意：工作电压是电机正常工作的推荐电压，过高或过低都会影响其性能；工作电流与电机输出功率成正比，空载电流和堵转电流分别表示无负载和满载时的电流；转矩代表电机的旋转力量，而转速则是电机每分钟旋转的次数，通常以 RPM 表示。 值得注意的是，Arduino 的引脚不能直接驱动大电流设备如电机，因为电机在运行时会产生逆电压，可能损坏Arduino。因此，需要使用三极管或MOS管作为驱动元件，并确保电机电压与Arduino的工作电压之间有适当的隔离。 基本的电机控制电路通常涉及使用三极管或MOS管，通过PWM（脉冲宽度调制）技术来控制电机的速度。PWM通过调整占空比来改变电机得到的平均电压，从而调节其转速。Arduino 的 `analogWrite` 函数可以生成PWM信号，用于控制电机速度。 为了实现更复杂的控制，如改变电机的旋转方向，可以使用H桥式驱动电路。这种电路由四个三极管组成，只允许对角线上的两个三极管导通，以防止短路。L293D 是一种常用的电机驱动芯片，它内置了两个H桥驱动电路，可驱动两个直流电机，并通过控制芯片上的使能和方向引脚实现速度和方向的控制。 在使用L293D时，需要注意电机电源和Arduino需要共地，且可以通过Arduino的模拟输出引脚产生的PWM信号来控制电机的速度。通过这些基础知识，你不仅可以理解电机的工作原理，还能动手实践，用Arduino控制电机的转动和速度，实现各种创新项目。