“SKU:RB-01C115 多模式電機驅(qū)動板”的版本間的差異

2017年4月7日 (五) 15:24的版本

產(chǎn)品概述

多模式電機驅(qū)動板為奧松最新研發(fā)的一款無需編程控制的大功率電機驅(qū)動板，可以同時驅(qū)動兩個直流電機。每個通道最大電流為 10A。輸入電壓范圍 6-24V，支持 5-18 節(jié)鋰電池供電。 多模式電機驅(qū)動板有四種工作模式可供選擇，分別為：模擬輸入模式、R/C輸入模式 、簡易串口模式和封包話串口模式。通過板載撥碼開關(guān)不同方式的組合在不同模式下切換，實現(xiàn)機器人創(chuàng)意開發(fā)。多模式電機驅(qū)動板無需編程即可完成同時控制或單獨控制兩路直流電機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，在機器人運動或者輪式移動平臺的開發(fā)上降低了開發(fā)難度和成本。一塊多模式電機驅(qū)動板及其豐富的功能，即可讓機器人創(chuàng)意變得更多可能。
多模式驅(qū)動板具有以下特點：

• 模式可獨立使用也可混合使用
• 同步再生驅(qū)動
• 開關(guān)頻率高（超出人耳聽力范圍）
• 過熱和過流保護
• 多種操作模式

規(guī)格參數(shù)

1. 工作電壓：6V - 24V
2. 電機接口類型：KF2510 - 2P
3. 供電接口類型：KF2510 - 2P
4. 擴展接口類型：標準 3P 接口，間距2.54mm
5. 輸出信號：數(shù)字信號
6. 電機控制通道：2個
7. 每通道最大電流：10A
8. 控制模式：模擬輸入模式、R/C模式、簡易的串口模式、封包話串口模式
9. 產(chǎn)品尺寸：72.747mm x47.244mm
10. 固定孔尺寸：64.111mm x 38.608mm
11. 重量大?。?0g

接口定義

接口功能示意圖：

• GND：電源負極
• VIN：電源正極
• M1A：電機 1 正向接口
• M1B：電機 1 反向接口
• M2A：電機 2 正向接口
• M2B：電機 2 反向接口
• S1:信號 1 輸入端
• S2:信號 2 輸入端

操作模式功能簡介

1.模擬輸入模式
模擬輸入模式的功能可以在 S1 和 S2 信號接口上，連接一個或者兩個模擬輸入傳感器（例如：電位計模塊），實現(xiàn)使用模擬輸入傳感器來控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
模擬輸入電壓范圍是 0 - 5V。此接口使得多模式電機驅(qū)動板可以通過電位計或者單片機輸出的 PWM 信號來控制。
2.R/C 輸入模式
R/C 輸入模式可以使用兩個標準的 R/C 通道，并通過接收的信號控制電機的轉(zhuǎn)速和方向。
3.簡易的串口輸入模式
簡易的串口模式使用 TTL 信號來設(shè)定電機速度和方向。這種模式可以連接到 PC 或者支持串口通信的單片機開發(fā)板。
簡易的串口模式使用的是8N1串口協(xié)議（8位數(shù)據(jù)字節(jié)，無奇偶校驗，1停止位）來控制馬達的速度和方向。
TTL 邏輯低電平為 0V，高電平為 5V。簡易串口模式的控制為單向的控制，即多模式電機驅(qū)動板只能作為被控對象，控制器件的 TX 連接多模式驅(qū)動板的 S1，RX 不進行連接。
4.封包化串口輸入模式
封包化串口模式使用多字節(jié)串口指令控制兩路馬達的速度和方向，通信協(xié)議為8N1。 TTL 邏輯低電平為 0V，高電平為 5V。與簡易串口模式相同也是單向控制，即多模式電機驅(qū)動板只能作為被控對象，控制器件的 TX 連接多模式驅(qū)動板的 S1，RX 不進行連接。
6.鋰電池保護模式
通電前，將 DIP 開關(guān)第 3 位撥至“0”，將啟用鋰電電池保護功能。
通電后“Status1”LED 閃爍的次數(shù)表示模塊探測到的鋰電電池組內(nèi)部的電池個數(shù)。
鋰電電池保護功能將即時檢測每節(jié)電池的電壓，當單節(jié)鋰電池電壓低于 3V 時，多模式電機驅(qū)動板將自動切斷電源，停止耗電，達到保護電池組的效果。
注意：

使用例程

說明：這里所說的撥至“1”是指將模式選擇開關(guān)的相應(yīng)位撥動到“ON”端，所說的波至“0”，是指將模式選擇開關(guān)的相應(yīng)位波動到“數(shù)字”端

模擬輸入模式

模式設(shè)置

步驟一：模擬輸入模式選擇
模式選擇開關(guān)第 1、2 位為工作模式切換開關(guān)，選擇模擬輸入工作模式：

• 將模式選擇開關(guān)的第 1 位撥至“1”
• 將模式選擇開關(guān)的第 2 位撥至“ 1”，啟用模擬信號控制模式。
  

說明：為達到最佳效果，信號源的輸出抗阻應(yīng)當小于10KΩ。如果使用電位器/分壓器產(chǎn)生信號源，推薦使用1 KΩ、5KΩ 或者10 KΩ 的線性電阻分壓器。
模擬信號控制模式下電機轉(zhuǎn)向：

• 輸入端子 S1 S2 上的電位等于 2.5V，馬達為靜止
• 輸入端子 S1 S2 上的電位大于 2.5V，馬達為正轉(zhuǎn)
• 輸入端子 S1 S2 上的電位小于 2.5V，馬達為反轉(zhuǎn)

步驟二：獨立驅(qū)動或差速驅(qū)動模式選擇
模式選擇開關(guān)第 4 位為混合驅(qū)動和獨立驅(qū)動的切換開關(guān)

• 撥至“0”為獨立驅(qū)動模式，即 S1 獨立控制 M1，S2 獨立控制 M2

• 撥至“1”為混合驅(qū)動（差速驅(qū)動）模式，在此模式下，S1 控制油門（前進、后退、剎車），S2 控制方向。此模式下，控制油門的同時，也可以控制車體的轉(zhuǎn)向，更具有差速傳動的效果。

步驟三：線性操控或指數(shù)操控模式選擇
模式選擇開關(guān)第 5 位為線性操控和指數(shù)操控的切換開關(guān)

• 撥至“0”為指數(shù)操控模式，在此模式下，馬達在低速旋轉(zhuǎn)時反映相對平滑，在高速旋轉(zhuǎn)時反應(yīng)靈敏。此功能在搭載高性能馬達時能凸顯其優(yōu)越的提速性能和低速操控性能。
• 撥至“1”為線性操控模式，在此模式下，馬達的速度與輸入信號成線性比例。

步驟四：倍靈敏度設(shè)置
模式選擇開關(guān)第 6 位為靈敏度設(shè)置開關(guān)

• 撥至“0”時，馬達對控制信號的反應(yīng)將是正常模式下的 4 倍
• 撥至“1”時，馬達對控制信號的反應(yīng)將設(shè)置為正常模式

關(guān)于脈寬調(diào)制（PWM）產(chǎn)生的模擬信號的連接說明如圖所示，如果您的模擬信號的信號源是由單片機通過脈寬調(diào)制（PWM）產(chǎn)生的，建議單片機的輸出端搭建一個 RC 濾波電路。推薦使用1KHz 以上的脈寬調(diào)制。

實驗例程一

• 實驗?zāi)康模菏褂秒娢挥嬆K控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向
• 使用硬件

（1）1 * 多模式電機驅(qū)動板
（2）2 * 直流減速電機
（3）1 * 滑條變阻器
（4）1 * 旋轉(zhuǎn)角度電位計
（5）1 * 7.4V 鋰電池
（6）2 * 3P 傳感器連接線

• 硬件連接

• 模式設(shè)置

方式1：獨立驅(qū)動、線性操控
模式設(shè)置開關(guān)：110011

方式2：差速驅(qū)動、指數(shù)操控
模式設(shè)置開關(guān)：110101

實驗例程二

• 實驗?zāi)康模菏褂?Arduino UNO 輸出 PWM 信號控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向

• 使用硬件

（1）1 * 多模式電機驅(qū)動板
（2）2 * 直流減速電機
（3）1 * Starduino UNO R3 控制器
（4）1 * USB 數(shù)據(jù)線
（5）1 * 7.4V 鋰電池
（6）2 * 3P 傳感器連接線

• 硬件連接

注意：這里 Arduino 是使用多模式電機驅(qū)動板的 5V 輸出接口來供電的
S1 連接 Arduino 控制器的 D9
S2 連接 Arduino 控制器的 D10

• 模式設(shè)置第 1 種

獨立驅(qū)動、線性操控
模式設(shè)置開關(guān)：110011

• 例子程序

#define S1 9
#define S2 10
#define speed_forward 50
#define speed_back 200
#define stop_value 128
void setup() {
}

void loop() {
      analogWrite(S1,speed_forward);
      analogWrite(S2,speed_forward);
      delay(1000);
      analogWrite(S1,stop_value);
      analogWrite(S2,stop_value);
      delay(1000);
      analogWrite(S1,speed_back);
      analogWrite(S2,speed_back);
      delay(1000);
      analogWrite(S1,stop_value);
      analogWrite(S2,stop_value);
      delay(1000);
}

• 效果說明

兩個直流減速電機，先同時正轉(zhuǎn)，然后同時停止，再同時反轉(zhuǎn)，再同時停止，以此效果循環(huán)。

R/C舵機信號控制模式

R/C 舵機信號控制模式的信號源是可以是一般的無線電遙控玩具上的舵機控制模塊，或者是任意的能夠產(chǎn)生玩具舵機/伺服馬達控制信號的信號源，或者是單片機產(chǎn)生的舵機控制脈沖信號。

模式設(shè)置

1.1、選擇為 R/C 信號控制模式 模式選擇開關(guān)的第 1 、2 位為模式切換開關(guān)，通電前，設(shè)置模式選擇開關(guān)

• 第 1 位撥至“0”
• 第 2 位撥至“1”，將啟用 R/C 舵機信號控制模式。

1.2、獨立驅(qū)動/差速驅(qū)動選擇 模式選擇開關(guān)第 4 位為混合驅(qū)動和獨立驅(qū)動的切換開關(guān)

• 通常情況下，如果是直接使用玩具遙控車的手柄和接收模塊來控制車體，應(yīng)當將開關(guān)撥至“1”使用混合驅(qū)動（差速驅(qū)動）模式
• 將控制油門的舵機輸出接在 S1 上用于控制油門（前進、后退、剎車）
• 控制方向的舵機輸出接在 S2 上用于控制方向。此功能高特別適用于適用現(xiàn)有的玩具無線遙控收發(fā)裝置遙控差速驅(qū)動的小車。
  
• 如果想使用獨立驅(qū)動模式，需將開關(guān) 4 撥至“0”，即 S1 獨立控制 M1，S2 獨立控制 M2。
  

1.3、線性操控/指數(shù)操控選擇
模式選擇開關(guān)第 5 位為線性操控和指數(shù)操控的切換開關(guān)

• 撥至“0”為指數(shù)操控模式，在此模式下，馬達在低速旋轉(zhuǎn)時反映相對平滑，在高速旋轉(zhuǎn)時反應(yīng)靈敏，此功能在搭載高性能馬達時能凸顯其優(yōu)越的提速性能和低速操控性能。
• 撥至“1”為線性操控模式，即馬達的速度與輸入信號成線型比例。

1.4、信號丟失保險與自動校準功能
模式選擇開關(guān)第 6 位為設(shè)置是否打開信號丟失保險與自動校準功能

• 正常情況下，模式選擇開關(guān)第 6 位應(yīng)至于“0”，通電后模塊將啟用自動校準，使得模塊的控制范圍和舵機控制器的可控范圍相互對應(yīng)以達到最好的控制效果。
  

與此同時，模塊還將使“信號丟失斷電保護”有效。即，當控制信號丟失或出錯的時候自動停止馬達的旋轉(zhuǎn)。

• 模式選擇開關(guān)第 6 位應(yīng)至于“1”時，信號丟失保險和自動校準功能無效。如果控制信號不穩(wěn)定，最好不要停用此功能，以免因信號丟失造成失控。
  

實驗例程

• 實驗?zāi)康模菏褂昧ǖ肋b控器控制兩個電機的正反轉(zhuǎn)
• 實驗硬件

（1）2 * 直流減速電機
（2）1 * 6 通道遙控器
（3）1 * 多模式電機驅(qū)動板
（4）1 * 7.4V 鋰電池
（5）2 * 3P 傳感器連接線

• 模式選擇

模式設(shè)置撥碼開關(guān)為：010110 - RC模式，差速驅(qū)動，線性操控，防信號丟失

• 硬件連接

（1）多模式電機驅(qū)動板 S1 連接遙控器接收機的 CH2
（2）多模式電機驅(qū)動板 S2 連接遙控器接收機的 CH1

簡易串口控制模式

模式簡介

• 簡易串口 TTL 控制模式使用的是 8N1 串口協(xié)議（8 位數(shù)據(jù)字節(jié)，無奇偶校驗，1 停止位）控制馬達的速度和方向
• TTL 邏輯電平為0V，5V
• 簡易串口 TTL 控制為單向的控制。
• 與上位機建立連接：

（1）如果使用 USB-TTL 轉(zhuǎn)接線或者單片機的輸出，TXD 端口可以直接接入模塊的 S1 端子，RXD 端口不接線。
（2）如果使用臺式電腦的 RS-232 串行通訊端口，需要將 RS-232 的邏輯電平轉(zhuǎn)為0V，5V 的 TTL 電平。通常情況下，使用“MAX232”或者“MAX202”芯片加5 個外部電容就可以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

• 上位機的 TXD 端同時可以接入多個模塊。
  

模式選擇

1、簡單串口模式設(shè)置 通電前，將模式選擇開關(guān)的第 1 位撥至“1”，第 2 位撥至“0”，可以啟用簡易串口 TTL 控制模式。

2、串口波特率設(shè)置 通過模式選擇開關(guān)的第 4 位和第 5 位可以設(shè)置通訊波特率：

• 1 1：Baud = 2400;
• 0 1：Baud = 9600;
• 1 0：Baud = 19.2k;
• 0 0：Baud = 38.4k

通電后，Power LED 點亮，亮度較暗，待模塊正確接收到串口數(shù)據(jù)后，Power LED 亮度會明顯變強，表示模塊已經(jīng)能正確接收數(shù)據(jù)了。

3、控制方向和速度
方式1：一對一控制 與 PC 建立連接后，用任何串口調(diào)試工具都可以控制本模塊。將 PC 的串口調(diào)試工具的 COM 口和波特率設(shè)置與模塊一致后，發(fā)送十進制（DEC）數(shù)字即可控制馬達的速度和方向。 控制分辨率為 7 位（7-bit，2^7 = 128 擋分辨率）；

• 十進制數(shù)字“1”至“127”控制 M1 通道

“1”為反轉(zhuǎn)極限速度

“64”為停止/剎車

“127”為正轉(zhuǎn)極限速度

• 十進制數(shù)字“128”至“255”控制M2 通道

“128”為反轉(zhuǎn)極限速度

“192”為停止/剎車

“255”為正轉(zhuǎn)極限速度

“0”兩路同時停止/剎車。

如果發(fā)送串口指令后，Power LED 熄滅并且重新點亮后亮度較暗，這說明模塊因電源饋電或電源輸出不穩(wěn)而復(fù)位了。 解決方法：
1. 給電池充電；
2. 使用更穩(wěn)定的電源適配器（電流輸出能力強的）。

方式2：一對多控制 當要連接多個馬達驅(qū)動模塊到同一串行端口時：
將 DIP 開關(guān)第 6 位撥至“0”，這樣設(shè)置的情況下，多模式電機驅(qū)動板的 S2 端子會做為數(shù)據(jù)接收的“使有效”（Enable）輸入。
當 S2 端子輸入高電平（5V）時，模塊可以接收新指令，當 S2 端子輸入低電平（0V）時，模塊拒絕接收新指令。

包格式串口控制模式

模式介紹

• 包格式串口 TTL 控制模式使用多字節(jié)串口指令控制兩路馬達的速度和方向
• 通信協(xié)議為 8N1
• TTL 邏輯電平為0V，5V
• 與簡易串口 TTL 控制同樣是單向的控制，即上位機的 TXD 接 S1，RXD 不接線
  

使用方法

1.與上位機建立連接：

• 如果使用 USB-TTL 轉(zhuǎn)接線或者單片機的輸出，TXD 端口可以直接接入模塊的 S1 端子，RXD 端口不接線。
  
• 如果使用臺式電腦的 RS-232 串行通訊端口，需要將 RS-232 的邏輯電平轉(zhuǎn)為 0V，5V 的 TTL 電平。通常情況下，使用“MAX232”或者“MAX202”芯片加5 個外部電容就可以實現(xiàn)。
• TXD 端同時可以接入多個模塊。
  

模式配置

1、包串口控制模式
通電前，將模式選擇開關(guān)第 1 位撥至“0”，第 2 位撥至“0”，將啟用包格式串口 TTL 控制模式。
首先需要在主機發(fā)送十進制數(shù)字（DEC）“170”，發(fā)送后模塊將自動選擇通訊速率。
注意：通電后，必須先輸入十進制數(shù)字“170”，模塊在自動調(diào)整通訊速率以后才能正確接收控制指令。

2、串口發(fā)包格式
主機發(fā)包格式（十進制）：AAA BBB CCC DDD
其中：
AAA 為模塊ID，輸入范圍:(DEC) 128 至 135；
BBB 為控制指令代碼，輸入范圍:(DEC) 000 至 013；
CCC 為控制指令參數(shù)，輸入范圍:（按控制指令代碼而定，請見下文）；
DDD 為校驗位字節(jié)，計算方法：(AAA＋BBB＋CCC) & 0b0111111。

設(shè)置模塊ID （AAA）
多模式電機驅(qū)動板模塊 ID 是通過模式選擇開關(guān)第 4 位、第 5 位、第 6 位設(shè)置的：
1 1 1： ID = 128;
0 1 1： ID = 129;
1 0 1： ID = 130;
0 0 1： ID = 131;
1 1 0： ID = 132;
0 1 0： ID = 133;
1 0 0： ID = 134;
0 0 0： ID = 135;

控制命令代碼和控制指令參數(shù)設(shè)置注解 （BBB + CCC）
（1）參數(shù) BBB：000 高分辨率控制 M1 通道正轉(zhuǎn)。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至 127

• 000 為停止
• 127 為極速；

（2）參數(shù) BBB：001 高分辨率控制 M1 通道反轉(zhuǎn)。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至 127

• 000 為停止
• 127 為極速；

（3）參數(shù) BBB：002 設(shè)置模塊掉電檢測功能，如果電池輸入電壓低于設(shè)定的參數(shù)，模塊將關(guān)閉所有輸出，停止為馬達供電。 此設(shè)置將不會被永久地記錄在模塊上，因此每次斷電后，該設(shè)置將自動復(fù)位。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至120，

• 參數(shù)設(shè)定值和掉電檢測電壓關(guān)系式：

設(shè)定參數(shù) = (掉電檢測電壓 - 6) * 5

（4）參數(shù) BBB：003 設(shè)置模塊的高壓檢測斷電，輸入電壓高于設(shè)定值時，模塊自動切斷通道輸出。

• 參數(shù)設(shè)定值和高壓檢測電壓關(guān)系式：設(shè)定參數(shù) = 高壓檢測電壓 * 5.12

此功能僅適用于用變壓器供電時保護變壓器用，如果采用電池供電，則不必使用此功能呢。此設(shè)置將不會被永久地記錄在模塊上，因此每次斷電后，該設(shè)置將自動復(fù)位； （5）參數(shù) BBB：004 高分辨率控制 M2 通道正轉(zhuǎn)。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至 127

• 000 為停止
• 127 為極速；

（6）參數(shù) BBB：005 高分辨率控制 M2 通道反轉(zhuǎn)。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為停止
• 127 為極速；

（7）參數(shù) BBB：006 低分辨率控制 M1 通道。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為反轉(zhuǎn)極限速度
• 064 為停止/剎車
• 127 正向極限速度

（8）參數(shù) BBB：007 低分辨率控制M2 通道。 參數(shù) CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為反轉(zhuǎn)極限速度
• 064 為停止/剎車
• 127 正向極限速度

（9）參數(shù) BBB：008 高分辨率，差速（混合）驅(qū)動雙路馬達，使車體前進。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為反轉(zhuǎn)極限速度
• 064 為停止/剎車
• 127 正向極限速度

（10）參數(shù) BBB：009 高分辨率，差速（混合）驅(qū)動雙路馬達，是車體后退。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為停止
• 127 為極速

（11）參數(shù) BBB：010 差速驅(qū)動雙路馬達，使車體向右轉(zhuǎn)向。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為最小轉(zhuǎn)向率
• 127 為最大轉(zhuǎn)向率

（12）參數(shù) BBB：011 差速驅(qū)動雙路馬達，使車體向左轉(zhuǎn)向。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為最小轉(zhuǎn)向率
• 127 為最大轉(zhuǎn)向率

（13）參數(shù) BBB：012 低分辨率，差速驅(qū)動雙路馬達，使車體前進或后退。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為倒車極限速度
• 064 為停止/剎車
• 127 為前進極限速度

（14）參數(shù) BBB：013 低分辨率，差速驅(qū)動雙路馬達，使車體轉(zhuǎn)向。 參數(shù)CCC 設(shè)置范圍：000 至127

• 000 為向左最大轉(zhuǎn)向
• 064 為停止轉(zhuǎn)向
• 127 為向右最大轉(zhuǎn)向

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