内容正文:
第二单元 开源硬件设计
第十四课 电机与舵机
第1课时 电机
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学习目标:
认识电动机。
掌握一些基本的机械运动模块的使用方法。
第十四课 电机与舵机
第1课时 电机
在生活中,我们常见的电风扇、汽车的车轮、小区汽车出入的闸门等都是靠什么东西动起来的呢?
电动机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械,可产生旋转。在开源硬件中,马达就是电动机中最简单、最常见的一种。不同大小、型号的马达,转速、输出扭矩也不一样。
一、电动机
一、电动机
直流电机规格
电压:3-6V
主要尺寸:长25mm,厚15mm,宽20mm
电机轴长度:9mm,轴径2mm
额定电压:3v
参考电流:0.35-0.4A
3v旋转速度:13000 RPM
额定电压是指电气设备长时间正常工作时的最佳电压,额定电压也称为标称电压。当电气设备的工作电压高于额定电压时容易损坏设备,而低于额定电压时将不能正常工作(如灯泡发光不正常,电机不正常运转)。
一、电动机
为了能更好控制电动机的运转,电动机驱动芯片是必不可少的。这节课,我们将学习如何使用驱动芯片L293D和Arduino Uno板控制小型直流(DC)电机的方向和速度。让直流电机左右旋转,自动加速和减速。
二、驱动芯片L293D
L293D有两个引脚(Vcc1和Vcc2)供电。Vcc2用于为电机供电,而Vcc1为芯片供电。
由于这里使用小型直流电机,请将两个引脚连接到+ 5V。
如果使用大功率电机,请将Vcc2连接到外部电源。同时,L293D的GND应连接到Arduino Uno板的GND。
二、驱动芯片L293D
这是一个非常实用的芯片,可以独立控制两台直流电机。在这个实验中,只有一半的芯片被使用。由于芯片右侧的大多数引脚用于控制第二个电机,因此不会在此使用。
二、驱动芯片L293D
线路连接:
三、用L293D驱动电机
1:5V
2:10
3:电机
4:GND
5:GND
6:电机
7:9
8:5V
16:5V
线路连接:
【活动1】:完成接线。
三、用L293D驱动电机
【活动2】:编写程序是直流电机实现正转、反转、停转功能。
【提示】程序模块
三、用L293D驱动电机
【活动2】:编写程序是直流电机实现正转、反转、停转功能。
参考程序
三、用L293D驱动电机
【活动3】:实验探究。
将直流电机连接到arduino uno板上,编写程序控制电机转速,记录下自己的发现:
当模拟输出管脚赋值越大,电机转动越____________;当赋值为____时,电机转速最快,当赋值超过_____时,电机无法转动。
四、项目实践
温开水是最健康的饮料,可是经常我们烧开了水后,由于水温太高,需要放凉后再喝。水从100度降到适合饮用的35度左右,需要很长一段时间。
因此,我们可以利用直流电机、小扇叶、热敏传感器(或温湿度传感器)、蜂鸣器、LED等元件搭建自动降温装置,使人们可以更快地喝到水。
【活动4】:项目实践。
四、项目实践
热敏电阻是一种对温度特别敏感的元件,在不同的温度下表现出不同的电阻值。
引脚 引脚功能
+ 电源
G 接地
AO 数字信号输出
DO 模拟信号输出
温度越高,温度传感器输出的数值______________。
四、项目实践
参考程序:
序号 学习内容 能否掌握
1 知道电动机的作用 能 ○ 不能 ○
2 能用L293D驱动电机 能 ○ 不能 ○
3 能用热敏电阻来控制电机工作 能 ○ 不能 ○
其他收获:
【活动5】:根据这节课自己的整体表现,对照评价表,在相应的○里画√,在“其他收获”栏里留言。
下节课再见
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