如何使用树莓派控制直流电机

通过使用Raspberry Pi成功控制直流电机，我们可以将它用于各种其他应用，如机器人，遥控（RC）汽车，风扇和其他相关的电机这个项目的目的是将电机安全地连接到Raspberry Pi并控制它，即使其向前或向后旋转。

注意 ：我将在这个项目中使用电机驱动器，最多可以处理两个电机。因此，可以单独控制两台电机。

在继续这个项目之前，先了解 如何设置没有监视器的Raspberry Pi和键盘

工作原理

使用Raspberry Pi控制直流电机的主要原理在于电机驱动器。电机驱动器是一种特殊电路或IC，可为电机提供必要的电源（或更确切地说是电流），以实现平稳安全的运行。

即使是小型5V直流电机也可以初始电流约为300 - 400 mA。当电机加速到大约时，该电流将下降150 - 200 mA。

对于微控制器，Arduino，Raspberry Pi等设备而言，这是一个巨大的潮流。因此，我们不应该将电机直接连接到Raspberry Pi（或任何其他微控制器）。

电机驱动器在这种情况下起着重要作用。它们从Raspberry Pi获取控制信号，并通过电源为电机提供必要的驱动电流。

在这个项目中，电机驱动器（L293D）有两个通过GPIO引脚控制来自Raspberry Pi的信号。根据Python程序，电机将正向或反向旋转。

电路图

Fritzing Image

正如我之前所说，使用L293D电机驱动器IC，我们实际上可以控制两台电机。为简单起见，我将演示使用Raspberry Pi控制单个直流电机的电路，工作和程序。下图是项目的Fritzing图。

电路图

项目的电路接线图如下所示。您可以轻松配置此电路以及使用Raspberry Pi和L293D电机驱动器IC控制两个直流电机的程序。

必需的组件

Raspberry Pi 3 B型

L293D电机驱动器IC或模块

小型直流电机（5V）

连接线（跳线）

用于Raspberry Pi的5V - 2A电源

用于电机的5V电源

其他（计算机，以太网）电缆等。）

关于L293D电机驱动器IC的简要说明

我使用L293D电机驱动器IC来控制带Raspberry Pi的直流电机。它是一种非常常见的电机驱动器IC，能够驱动两个电机，单个电流高达600mA。

L293D电机驱动器IC的引脚图，以及引脚说明如下图所示。

电路设计

使用Raspberry Pi控制直流电机的电路设计非常简单。首先，将L293D的引脚8和16（VCC2和VCC1）连接到外部5V电源（假设您使用的是5V电机）。

L293D上有四个接地引脚。将引脚4连接到电源的GND。另外，将L293D的接地引脚连接到Raspberry Pi的GND引脚。

最后，我们有使能和控制输入引脚。将L293D（1，2EN）的引脚1连接到Raspberry Pi的GPIO25（物理引脚22）。然后将控制输入引脚2和7（1A和2A）分别连接到GPIO24（物理引脚18）和GPIO23（物理引脚16）。

可选：如果要连接第二个电机，你需要连接的是启用（3，4EN）和第二个电机控制输入（3A和4A）到Raspberry Pi的三个不同的GPIO引脚。

还阅读这个简单的项目： 如何使用Raspberry Pi和Python使LED闪烁

Python程序用Raspberry Pi控制直流电机

项目工作和代码说明

如何操作项目？

打开电源之前供电，确保所有与电机，电源和Raspberry Pi相关的连接都是正确的。对于编程，我将使用Python。

现在，在Raspberry Pi中打开终端并使用Vim Editor和以下内容创建一个新的Python文件“dcmotorPi.py”命令。

sudo vim dcmotorPi.py

将上述程序复制并粘贴到编辑器中并保存文件。 注意 ：我已将Python程序保存在Raspberry Pi桌面上名为Python_Progs的文件夹中。现在，为了运行程序，在终端中输入以下命令。

sudo python dcmotorPi.py

电机现在将向前旋转3秒钟，然后反向旋转3秒钟，最后停止。几秒钟后，该过程将继续，直到在终端中按下 CRTL + C 。

代码说明

如果您已经按照我之前关于如何使用Raspberry Pi闪烁LED并使用Raspberry Pi连接16 x 2 LCD的项目，您可以轻松理解此代码。

首先，我们需要使用Python访问GPIO引脚。因此，我们需要将模块RPi.GPIO导入到我们的程序中。同样，模块时间允许我们使用其功能睡眠暂停程序一段预定义的时间。

现在，我为L293D电机驱动器IC分配了引脚（启用和两个控制输入）。此外，引脚模式设置为GPIO编号格式。

现在，所有引脚都被声明为输出。正向旋转时，使能引脚变为高电平，控制输入1A变为高电平，另一个控制输入1B变为低电平。

延迟三秒后，控制输入1A变为低电平，控制输入1B变为高电平，同时保持使能引脚为高电平。这将使电机反向旋转。

最后，在延迟三秒后，电机将停止旋转并停止。重复此过程，直到我们在终端中按CTRL + C.

应用程序

直流电机随处可见：机器人，无人驾驶飞机，遥控车等。通过使用Raspberry Pi控制直流电机，我们可以使用Raspberry Pi开发许多与电机相关的项目。

可用于基于Raspberry Pi的机器人应用，如线跟随机器人，障碍避免机器人，四轴飞行器，网络控制机器人等。