为什么要用电机编码器？电机编码器怎么使用？

为什么要用电机驱动？TB6612电机驱动怎么实现？
为什么要用电机编码器？电机编码器怎么使用？

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潘琳

2021-10-20 09:43:27

前言

本文将讲述关于电机的知识，内容包含电机驱动和电机编码器。电机驱动介绍TB6612FNG。
以下是本篇文章的正文内容
一、为什么要用电机驱动

一般电机接上电源就可以转了，正接正转，反接反转。
如果要用单片机的IO口控制电机就需要电机驱动，原因是IO口功率不够驱动不了电机，而且单片机可能会烧掉。
二、TB6612电机驱动

1.TB6612介绍

TB6612FNG可以驱动两个电机，TB6612FNG 模块相对于传统的 L298N 效率上提高很多,体积上也大幅度减少，在额定范围内，芯片基本不发热。PWM控制的频率可达100kHZ。
以下是TB6612FNG模块的原理图

实际使用的就是下列引脚：
VM：电机驱动电压，一般为2.5~13.5V
VCC：芯片驱动电压，3.3V或5V
STBY：高电平（3.3V/5V）使能芯片，低电平进入待机状态
PWMA：电机A的PWM控制，接单片机
PWMB：电机B的PWM控制，接单片机
AIN1：电机A的逻辑输入，接单片机
AIN2：电机A的逻辑输入，接单片机
BIN1：电机B的逻辑输入，接单片机
BIN2：电机B的逻辑输入，接单片机
AO1：电机A的输出，接电机A
AO2：电机A的输出，接电机A
BO1：电机B的输出，接电机B
BO2：电机B的输出，接电机B
2.TB6612的使用

以一个直流电机为例，电机的两个供电引脚接到AO1和AO2。PWMA、AIN1、AIN2接到单片机的IO口上，PWMA可以接到定时器IO输出PWM。VCC接3.3V或者5V。VM是电机供电电压，根据电机额定电压来接，注意只能是2.5~13.5V。STBY跟VCC接到一起。
真值表
[tr]AIN1001[/tr]

AIN2	0	1	0
状态	停止	正转	反转

[tr]BIN1001[/tr]

BIN2	0	1	0
状态	停止	正转	反转

根据真值表控制IO口从而控制正反转。
PWMA输出不同脉宽从而控制转速。
三、电机编码器

1.为什么要用电机编码器

电机编码器分两种，光电编码器和霍尔编码器。光电编码器精度更高，价格也比较贵。电机编码器可以测量出电机的角度、速度、正反转。有了电机编码器就可以监控电机的状态从而更好的控制电机。
2.电机编码器的使用

电机编码器有AB两相，AB相输出两个脉冲，编码器的所有信息都融合在这两个脉冲。
一般编码器都有四根线，VCC、GND、A相、B相。AB相接到单片机IO口捕获脉冲。
理想的AB相波形图。

（1）根据A相超前还是滞后B相来判断正反转。
（2）电机每转一圈的脉冲数目是相同的，所以测量的脉冲数目除上一圈的总数目就是电机当前角度了。如果采用四倍频计数，还要再除上4。
（3）如果每隔一段时间读脉冲数目然后把计数器清0，那么所读的数目除上时间就相当于电机转速。
如果使用STM32，可以用定时器输入捕获的编码器模式来计数。直接读取计数器数值就可以了，而且自带滤波。
结语

那么以上就是本篇文章的所有内容了。
本文如果有什么不对的或者需要改进的地方欢迎指出。

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