电机驱动及控制模块3.3电机驱动及控制模块331 电机特性—小车前进的动力是通过直流电机来驱动的，直流电机是最早出现的电动机, 也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的 统治地位。
它具有良图7主、从单片机小系统应用电路好的线性调速特性，简单的控制性能， 较高的效率，优异的动态特性。
系统 选用的大谷基础车的260马达作为驱动电机。
其额定电压为 3-12V ，额定功率 0.02KW 额定转速 3000r/min 。
近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大变化，随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元件的不断出现，使采用全控制型的开关 功率元件进行脉冲调制（Pulse Width Modulation 简称PWM 控制方式已经成 为主流，这种控制方式容易在单片机控制中实现。
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332电路设计本系统直流电机驱动及控制模块采用 NEC 公司电机控制ASSP 芯片MMC-1以 及双H 驱动桥IC L298N 芯片。
MMC-1为多通道两相四线式步进电机 /直流电机控制芯片，通过 UART 或 SPI 串行接口，为主控MCU 扩展专用电机控制功能，可同时控制三路步进电机 或直流电机。
主要功能特点（直流电机控制部分）如下：三通道步进电机或直流电机控制，电机类型可以自由配置 主控MCU 通过UART 或者SPI 串型接口控制 直流电机的正反转控制 直流电机的速度控制256档 过电流检测功能两通道、三通道同步功能睡眠模式 供电电压：Vdd=2.7V~5.5V 芯片的封装如图8所示(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)(8)cm 沖UHMNT| HUNT riHINT ClilsTAl RESFTNTUART.-^Fo ~~■o—愠时 REEg VAI.TXD 冲 | RNTiSl 3CK1OWLT12SEN29—0 -JH3SEN3 23g4 T ■一-O V dJ 5 25 —CHI STB 1 （6—0.'E^yTAl■斗f 0 冲切Bl9LH I STA2fCH J DCPWM 9岂r-K)BHE 打匚UIIXTITR 1021—K)'bi ：S I'A2 (.■HZ.H/PWi -J2Q[THSirrBZCHSEKBlR19门19 —*011r—*o i7H?STAL1516-K) 厂 HWIMCMo-3图8 MMC-1芯片外部引脚封装图通过单片机的TXD和RXD口分别与芯片的13(TXD/S0)管脚和14(RXD/SI)管脚进行数据通信，实现单片机对芯片的各个功能模块的设置。
8(USRT/SPI)管脚为串行通讯模式选择，高电平为UART莫式，低电平为SPI模式，本系统中使用UART模式，故使8管脚直接接电源正极。
MMC-1芯片的1 管脚(CH1SE N 30 管脚(CH2SEJN 和29 管脚(CH3SEJN 分别为3个电机通道的过流检测端，若不使用可通过10K电阻接地。
6(RESET为MMC-1复位管脚，低电平有效。
故本系统中把该端接高电平(电源正极串接一个10K电阻后接入该端)。
电源端Vdd=2.7V-5.5V。
9(SLEEP)管脚若输入逻辑低电平，MMC-进入睡眠模式，本系统中无需使用该功能，把该管脚直接接电源正极。
每一路直流电机需要CHnDCPWM CHnDCDIF两个弓|脚(n=1~3), CHnDCP用于PWM输出，CHnDCDI用于指定电机的转向，外接一个全桥驱动芯片就可以控制直流电机工作。
输出频率固定16KHz通过调节占空比控制电机转速。
本系统使用通道1和通道2分别控制2个直流电机。
如图9所示。
★描善陋H桥矩动K> L29B*Ril0K,C i0 47u(图9 MMC-1控制直流电机应用电路CUFi<?FNT SE^ihiG 6CdTPUT+CXJTPin 3IhPUT 4ENAE_= EINPUTSLOGIC SUF PL v VOLTAGE V fr.GNDINPUT 1ENABLE AIhPUT 1SUPPLY Si'DLTAGEVsOUTPUT 2CUTPUT 1CUR^F'JT SFNS^NGA WMTXD 皿CHIDCPWK1ir T ART SH CHtDCDIR RtStTSLEEPR1O/ST mTHR novsoRECCVss1图10 L298芯片管脚封装图双H桥驱动芯片L298内包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即2个H-Bridge的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准的TTL逻辑准位信号，可以驱动46V、2A以下的直流电机，且可以直接透过电源调节输出电压。
L298的芯片的管脚封装如图10所示。
1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感器，在本系统中未用到，因此直接接地，防止干扰。
L298可以驱动两个电极，OUT1 OUT2和OUT3 OUT4之间分别接2个电动机。
5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。
ENA ENB接控制使能端，控制电机的停转，电机的转速控制也是通过L298 的这两个引脚(即ENA和ENB来实现的。
当ENA(ENB为逻辑1,电机可以运转，当ENA(ENB为逻辑0,电机停止运转。
当ENA(ENB引脚输入的是PWM&号，由于PWM信号有一定的频率，因此电机的启停状态都是在瞬间完成的。
但是由于电机的物理特性及电机转动的惯性的原因。
电机不可能在瞬间完成启动与停止。
因此，之歌时候可以等效的把加到电机两端的点啊等于VDD除以这个PWM波形的占空比。
占空比越大，电机运转地越快，占空比越小，电机运转地越慢，这样，我们只要调节输入到ENA(ENB的PWM波形的占空比，就可以轻松地条件电机的转速。
因此，结合MMC-1和L298，电机驱动及控制模块的电路如图7所示。
其中八个续流二极管防止电机线圈在突然断电时产生的感应电动势对L298的损害。
本系统是通过控制电机的转动时间来控制其转动速度，因此直接将ENA和ENB端接高电平，以全速运转。
电机驱动及控制模块如图11所示。
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