查看: 456|回复: 1

[入门] 【自制风扇】基于Mind+ Ardunio入门教程13

[复制链接]
       这次,我们会做一个小风扇。同时会接触两件新元件——继电器、直流电机。继电器,我们可以理解为是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。在这里,继电器是用来控制电机转动的。



所需元件

1×  5mm  LED灯                           
2× 220欧电阻                              
1× 按钮                                          
1× 继电器 HRS1H-S -DC5V           
1× 小电机                                       
1× 风扇叶片                                    



硬件连接

       按下图进行连线,按钮接线与项目三类似,连接到数字2。按钮一端连接5V,另一端连接GND,并用一个220Ω的电阻作为下拉电阻,以防引脚悬空干扰。继电器有6个引脚,分别标有序号。1、2引脚为继电器的输入信号,分别接Arduino的数字引脚和GND3、4、5、6为继电器输出的控制引脚,这里只使用4、6两个引脚。我们把继电器想成一个开关,开关也只要用到两个引脚。

13-1自制风扇连线图



代码编程

       样例程序13-1
[C] 纯文本查看 复制代码
//项目十三 – Arduino控制风扇转动  
int buttonPin = 2;                          // button连接到数字2  
int relayPin = 3;                           // 继电器连接到数字3  
int relayState = HIGH;                      // 继电器初始状态为HIGH   
int buttonState;                            // 记录button当前状态值  
int lastButtonState = LOW;                  // 记录button前一个状态值  
long lastDebounceTime = 0;                    
long debounceDelay = 50;                    //去除抖动时间  
  
void setup() {  
          pinMode(buttonPin, INPUT);  
          pinMode(relayPin, OUTPUT);  
    digitalWrite(relayPin, relayState);       // 设置继电器的初始状态
}
void loop() {  
          int reading = digitalRead(buttonPin);   //reading用来存储buttonPin的数据  
   
          // 一旦检测到数据发生变化,记录当前时间  
          if (reading != lastButtonState) {     
                    lastDebounceTime = millis();  
          }   
   
        // 等待50ms,再进行一次判断,是否和当前button状态相同  
        // 如果和当前状态不相同,改变button状态  
        // 同时,如果button状态为高(也就是被按下),那么就改变继电器的状态  
          if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {  
                    if (reading != buttonState) {  
                      buttonState = reading;  
        
                      if (buttonState == HIGH) {  
                                relayState = !relayState;  
                      }  
                    }  
          }  
          digitalWrite(relayPin, relayState);  
  
          // 改变button前一个状态值  
          lastButtonState = reading;  
}  
       通过按键,可以控制电机和LED的开和关。



代码学习

       代码的大部分内容,基本应该没有什么难度了,主要说下按键去抖问题。代码中:
[C] 纯文本查看 复制代码
  if (reading != lastButtonState) {     
    lastDebounceTime = millis();  
  }   
  if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {  
                    if (reading != buttonState) {  
              ...  
    }  
  }  
       reading有变化之后,不是立马就采取相应的行动,而是先“按兵不动”,先看看这个信号是不是“错误信号”,所以再等待一阵,(也就是通过millis来实现这个等待过程的),发现确实是前方发过来的正确信号,然后执行相关动作。

       之所以这么做的原因是,按键在被按下时,会有个抖动的过程,而不是立马由低变高,或者由高变低。所以这个过程中,可能会产生错误信号,我们通过程序中的这种方法,来解决硬件上的这个问题。


按键抖动 示意图




硬件回顾

继电器

       我们可以把继电器理解为一个“开关”,实际上是用比较小的电流去控制较大电流的“开关”。这里只是为了让初学者了解继电器工作原理,所以没有使用较大的电源器件,还是选用是需要5V就能驱动的直流电机。

       我们来看下继电器的内部构造:

      
       这款继电器一共有6个引脚。1,2 引脚是用来接Arduino数字引脚和GND。通过数字引脚来驱动继电器。12两端为线圈两端。ArduinoHIGH,线圈中就有电流,线圈就会产生磁性(就像磁铁一样),吸合中间的触片(能听到“哒”一声),常开端(NO)就与公共端导通。相反,如果ArduinoLOW,线圈中没有电流,常闭端(NC)就与公共端导通。

       所以,电路中我们接了4,6引脚用于控制电机和LED的通断,(当然也可以用引脚3,6)。


直流电机、直流减速电机与舵机的区别

       普通直流电机是我们接触比较多的电机。一般只有两个引脚,上电就能转,正负极反接则反向转动。如你所见,它做着周而复始的圆周运动,无法进行角度的控制,不过可以通过电机驱动板,可以对转速进行控制,不过由于普通电机转速过快,所以,一般不直接用在智能小车上。

       直流减速电机是在普通电机加上了减速箱,这样便降低了转速,使得普通电机有的更广泛的使用空间,比如可以用于智能小车上。同样也可以通过PWM来进行调速。

       舵机也是一种电机,它使用一个反馈系统来控制电机的位置,可以用来控制角度。所以,舵机经常用来控制一些机器人手臂关节的转动。

gada888  版主

发表于 2019-12-25 10:22:40

给个赞先
回复

使用道具 举报

高级模式
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

为本项目制作心愿单
购买心愿单
心愿单 编辑
[[wsData.name]]

硬件清单

  • [[d.name]]
btnicon
我也要做!
点击进入购买页面
上海智位机器人股份有限公司 沪ICP备09038501号-4

© 2013-2020 Comsenz Inc. Powered by Discuz! X3.4 Licensed

mail