汽車單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)18舵機(jī)的控制【任務(wù)描述】當(dāng)前需要控制旋轉(zhuǎn)角度的裝置越來越多，一般的電機(jī)只能控制其旋轉(zhuǎn)的速度和方向，但實(shí)舵機(jī)卻可以控制旋轉(zhuǎn)角度，那它是如何控制的呢？下面請(qǐng)同學(xué)們通過學(xué)習(xí)舵機(jī)的基本原理、硬件連接、控制應(yīng)用等知識(shí)，練習(xí)編寫單片機(jī)編程指令來實(shí)現(xiàn)舵機(jī)的控制吧知識(shí)目標(biāo)1.了解舵機(jī)的基本原理。2.掌握舵機(jī)的硬件連接。3.掌握舵機(jī)的控制及應(yīng)用。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器，如圖5-1，主要是由外殼、電路板、無核心電動(dòng)機(jī)、齒輪與位置檢測器所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)或者單片機(jī)發(fā)出信號(hào)給舵機(jī)，其內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào)，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。經(jīng)由電路板上的IC判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向，再驅(qū)動(dòng)無核心電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，透過減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂，同時(shí)由位置檢測器送回信號(hào)，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為0，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。一般舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度范圍是0度到180度，如圖5-1。1.舵機(jī)的基本原理項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制舵機(jī)有很多規(guī)格，但所有的舵機(jī)都有外接三根線，如圖5-2，分別用棕、紅、橙三種顏色進(jìn)行區(qū)分，由于舵機(jī)品牌不同，顏色也會(huì)有所差異，棕色為接地線，紅色為電源正極線，橙色為信號(hào)線。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是通過調(diào)節(jié)PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)的占空比來實(shí)現(xiàn)的，標(biāo)準(zhǔn)PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)的周期固定為20ms（50Hz），理論上脈寬分布應(yīng)在1ms到2ms之間，但是，事實(shí)上脈寬可由0.5ms到2.5ms之間，脈寬和舵機(jī)的轉(zhuǎn)角0°～180°相對(duì)應(yīng)，如圖5-3。有一點(diǎn)值得注意的地方，由于舵機(jī)牌子不同，對(duì)于同一信號(hào)，不同牌子的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度也會(huì)有所不同。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制2.舵機(jī)的應(yīng)用舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動(dòng)器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。在高檔遙控玩具，如飛機(jī)、潛艇模型，遙控機(jī)器人中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，如圖5-4所示。舵機(jī)是船舶上的一種大甲板機(jī)械。舵機(jī)的大小由外舾裝按照船級(jí)社的規(guī)范決定，選型時(shí)主要考慮轉(zhuǎn)矩大小。在航天方面，舵機(jī)應(yīng)用廣泛。航天方面，導(dǎo)彈姿態(tài)變換的俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都是靠舵機(jī)相互配合完成的。舵機(jī)在許多工程上都有應(yīng)用，不僅限于船舶。圖5-4

舵機(jī)的應(yīng)用3.舵機(jī)的控制學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)以后我們就可以來實(shí)際控制一個(gè)舵機(jī)，需要的實(shí)驗(yàn)器件見表5-1。用Arduino

控制舵機(jī)的方法有兩種，一種是通過Arduino

的普通數(shù)字傳感器接口產(chǎn)生占空比不同的方波，模擬產(chǎn)生PWM信號(hào)進(jìn)行舵機(jī)定位，第二種是直接利用Arduino

自帶的Servo函數(shù)進(jìn)行舵機(jī)的控制，這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)在于程序編寫，缺點(diǎn)是只能控制2路舵機(jī)，因?yàn)锳rduino

自帶函數(shù)只能利用數(shù)字9.10接口。Arduino

的驅(qū)動(dòng)能力有限，所以當(dāng)需要控制1個(gè)以上的舵機(jī)時(shí)需要外接電源。表5-1舵機(jī)實(shí)驗(yàn)器件器件數(shù)量ArduinoUNO控制器1USB下載線1舵機(jī)1面包板1面包線3項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制1）方法一：將舵機(jī)接數(shù)字

9接口上，如圖5-5所示編寫一個(gè)程序讓舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到用戶輸入數(shù)字所對(duì)應(yīng)的角度數(shù)的位置，并將角度打印顯示到屏幕上。參考程序A：（二維碼）圖5-5

舵機(jī)連線圖項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制2）方法二：可以使用Arduino

自帶的Servo函數(shù)及其語句，先介紹一下舵機(jī)函數(shù)的幾個(gè)常用語句：①attach（接口）——設(shè)定舵機(jī)的接口，只有數(shù)字9或10接口可利用。②write（角度）——用于設(shè)定舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的語句，可設(shè)定的角度范圍是0°到180°。③read（）——用于讀取舵機(jī)角度的語句，可理解為讀取最后一條write（）命令中的值。④attached（）——判斷舵機(jī)參數(shù)是否已發(fā)送到舵機(jī)所在接口。⑤detach（）——使舵機(jī)與其接口分離，該接口（數(shù)字9或10接口）可繼續(xù)被用作PWM接口。注意：以上語句的書寫格式均為“舵機(jī)變量名.具體語句（）”例如：myservo.attach（9）。仍然將舵機(jī)接在數(shù)字9接口上即可。參考程序B：（二維碼）以上就是控制舵機(jī)的兩種方法，各有優(yōu)缺點(diǎn)大家根據(jù)自己的喜好和需要進(jìn)行選擇。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制表5-2

舵機(jī)實(shí)驗(yàn)器件器件數(shù)量ArduinoUNO控制器1USB下載線1舵機(jī)1面包板1面包線3硬件連線如圖5-6所示。任務(wù)實(shí)施1：模擬汽車刮水器的控制完成汽車刮水器系統(tǒng)的控制，要求使用Arduino

UNO單片機(jī)連接1個(gè)舵機(jī)，使用舵機(jī)庫編程，使用數(shù)字IO端口9號(hào)控制舵機(jī)，要求每隔1s擺動(dòng)一次，擺動(dòng)范圍0度到90度。參考程序：（二維碼）任務(wù)實(shí)施2：模擬停車場抬桿器的控制完成停車場抬桿系統(tǒng)的控制，要求使用Arduino

UNO單片機(jī)連接由1個(gè)LED小燈和1個(gè)舵機(jī)組成停車場抬桿系統(tǒng)，使用舵機(jī)庫編程，使用數(shù)字IO端口9號(hào)控制舵機(jī)，使用數(shù)字IO口13號(hào)控制指示燈，要求通過串口給單片機(jī)發(fā)送1舵機(jī)轉(zhuǎn)到0度角時(shí)落桿且LED燈常亮，發(fā)送2舵機(jī)轉(zhuǎn)到90度角時(shí)抬桿且LED燈熄滅。參考程序：（二維碼）項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制【課后作業(yè)】1.控制2個(gè)舵機(jī)，要求獨(dú)立完成繪制連線圖和硬件連接，初始時(shí)一個(gè)舵機(jī)在5度位置，一個(gè)舵機(jī)在85度，實(shí)現(xiàn)每隔1s2個(gè)舵機(jī)交換角度。2.控制2個(gè)舵機(jī)，要求獨(dú)立完成繪制連線圖和硬件連接，實(shí)現(xiàn)通過串口發(fā)送1控制一個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)到45度位置，發(fā)送2轉(zhuǎn)到75度位置。發(fā)送2控制另一個(gè)舵機(jī)轉(zhuǎn)到15度位置，發(fā)送2轉(zhuǎn)到55度位置。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制學(xué)習(xí)任務(wù)19

N20電機(jī)的控制【任務(wù)描述】當(dāng)前汽車上的直流電機(jī)的應(yīng)用越來越多，許多汽車都安裝了不同規(guī)格的直流電機(jī)，但是這些直流電機(jī)是如何控制的呢？下面請(qǐng)同學(xué)們通過學(xué)習(xí)N20電機(jī)的基本原理、硬件連接、控制應(yīng)用等知識(shí)，練習(xí)編寫單片機(jī)編程指令來實(shí)現(xiàn)N20電機(jī)的控制吧！知識(shí)目標(biāo)：1.了解直流電機(jī)的基本原理。2.掌握N20電機(jī)的硬件連接。3.掌握直流電機(jī)的控制及應(yīng)用。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制信息收集頁】1.直流電機(jī)的工作原理將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。電動(dòng)機(jī)定子提供磁場，直流電源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。根據(jù)是否配置有常用的電刷-換向器可以將直流電動(dòng)機(jī)分為兩類，包括有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)。直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，如圖5-7，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制流電機(jī)的應(yīng)用（1）工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

直流電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，主要用于各種機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，例如風(fēng)機(jī)、水泵、輸送機(jī)、磨床、銑床、鉆床等。直流電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠滿足不同設(shè)備對(duì)電機(jī)的要求。此外，在一些工藝流程中，需要控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，直流電機(jī)特別適合這些需要可調(diào)速、可逆轉(zhuǎn)的場景。（2）家用電器領(lǐng)域

直流電機(jī)也被廣泛應(yīng)用于家用電器領(lǐng)域。例如，洗衣機(jī)、冰箱、風(fēng)扇等家電中都普遍使用直流電機(jī)。相比于交流電機(jī)，直流電機(jī)具有高效率、低噪音和長壽命等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于直流電機(jī)可以進(jìn)行調(diào)速，可以滿足不同家用電器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的需求。（3）交通運(yùn)輸領(lǐng)域

直流電機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中也有重要應(yīng)用。例如，電動(dòng)汽車、電動(dòng)火車等交通工具中都需要使用電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中有著重量級(jí)應(yīng)用，因?yàn)槠渚哂懈吖β拭芏?、可靠性高和控制方便的?yōu)勢。此外，電動(dòng)汽車的普及也帶動(dòng)了直流電機(jī)的需求增長?？傊绷麟姍C(jī)是一種非常常見的電動(dòng)機(jī)，在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。直流電機(jī)具有高效率、可調(diào)速等特點(diǎn)，能夠滿足不同領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的需求。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制3.N20電機(jī)的控制L298PShield直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用大功率電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片L298P，可直接驅(qū)動(dòng)2個(gè)直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電流達(dá)2A，電機(jī)輸出端采用8只高速肖特基二極管作為保護(hù)。該電路布線合理、均采用貼元件片，疊層設(shè)計(jì)可直接插接到Arduino上。L298PShield直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有PWM調(diào)速模式和PLL鎖相環(huán)模式，使用跨接線切換。電機(jī)供電可使用Arduino

VIN輸入或驅(qū)動(dòng)器上的接線柱輸入，使用跨接線切換，引腳和實(shí)物如圖5-8。圖5-8

L298PShield直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制L298PShield直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)參數(shù)：1）邏輯部分輸入電壓VD：5V。2）驅(qū)動(dòng)部分輸入電壓VS：VIN輸入6.5~12V，PWRIN輸入4.8~35V。3）邏輯部分工作電流Iss：<36mA。4）驅(qū)動(dòng)部分工作電流Io：<2A。5）最大耗散功率：25W（T=75℃）。6）控制信號(hào)輸入電平：高電平2.3V<Vin<5V

，低電平-0.3V<Vin<1.5V。7）工作溫度：-25＋130℃。8）硬件接口：5.0mm間距接線柱。9）帶固定扣，并可以通過排陣接入控制信號(hào)。10）驅(qū)動(dòng)形式：雙路大功率H橋驅(qū)動(dòng)。11）引腳占用：D10~D13直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。12）支持PWM/PLL模式電機(jī)速度控制。13）尺寸：68*53mm。以N20為例，實(shí)驗(yàn)控制兩個(gè)N20電機(jī)的速度和正反轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)硬件見表5-3：表5-3

N20電機(jī)實(shí)驗(yàn)器件器件數(shù)量ArduinoUNO控制器1USB下載線1N20電機(jī)2L298P驅(qū)動(dòng)板19V電源1面包線6項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)如圖5-9連接電路。圖5-9

N20電機(jī)實(shí)驗(yàn)連線圖根據(jù)上圖5-9的連線方法，可以控制M1和M2兩個(gè)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止，以及PWM調(diào)速。參考程序：（二維碼）任務(wù)硬件見表5-4。表5-4

N20電機(jī)實(shí)驗(yàn)器件器件數(shù)量ArduinoUNO控制器1USB下載線1N20電機(jī)2L298P驅(qū)動(dòng)板19V電源1面包線6項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制任務(wù)實(shí)施1：N20電機(jī)的控制完成2個(gè)N20電機(jī)的控制，要求使用Arduino

UNO單片機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)同時(shí)正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速從0逐漸加到最快（漸變間隔30ms），并保持最快速度1s后，兩個(gè)電機(jī)同時(shí)反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速從0逐漸加到最快（漸變間隔30ms），并保持最快速度1s，如此反復(fù)。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制參考程序：intE1=10;

intM1=12;intE2=11;

intM2=13;

voidsetup（）{

pinMode（M1,

OUTPUT）;

pinMode（M2,

OUTPUT）;}voidloop（）{

for（intvalue=0;value<=255;value+=5）

{

digitalWrite（M1,HIGH）;

digitalWrite（M2,

HIGH）;

analogWrite（E1,

value）;

//PWM調(diào)速

analogWrite（E2,

value）;

//PWM調(diào)速

delay（30）;

delay（1000）;

for（intvalue=0;value<=255;value+=5）

{

digitalWrite（M1,LOW）;

digitalWrite（M2,

LOW）;

analogWrite（E1,

value）;

//PWM調(diào)速

analogWrite（E2,

value）;

//PWM調(diào)速

delay（30）;

}

delay（1000）;}項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制【課后作業(yè)】控制2個(gè)N20電機(jī)，要求獨(dú)立完成繪制連線圖和硬件連接，實(shí)現(xiàn)1個(gè)電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一個(gè)電機(jī)反轉(zhuǎn)，持續(xù)5s后2個(gè)電機(jī)停轉(zhuǎn)，再過5廟后之前正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，持續(xù)5s后在同時(shí)停轉(zhuǎn)5s，如此循環(huán)。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制學(xué)習(xí)任務(wù)20

步進(jìn)電機(jī)的控制【任務(wù)描述】步進(jìn)電機(jī)在當(dāng)前汽車上應(yīng)用很多，大多數(shù)汽車都使用了步進(jìn)電機(jī)，但是這些步進(jìn)電機(jī)是如何工作的呢？下面請(qǐng)同學(xué)們通過學(xué)習(xí)步進(jìn)電機(jī)的基本原理、硬件連接、控制應(yīng)用等知識(shí)，練習(xí)編寫單片機(jī)編程指令來實(shí)現(xiàn)汽車步進(jìn)電機(jī)的控制吧！知識(shí)目標(biāo)：1.了解步進(jìn)電機(jī)的基本原理。2.掌握步進(jìn)電機(jī)的硬件連接。3.掌握步進(jìn)電機(jī)的控制及應(yīng)用。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制1.步進(jìn)電機(jī)的基本原理步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。你可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)你也可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進(jìn)電機(jī)是借助它的同步力矩而起動(dòng)的，為了不發(fā)生失步，起動(dòng)頻率是不高的。特別是隨著功率的增加，轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大，啟動(dòng)頻率和最高運(yùn)行頻率可能相差十倍之多。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨著脈沖頻率的上升而下降，起動(dòng)頻率越高，起動(dòng)力矩就越小，帶動(dòng)負(fù)載的能力越差，啟動(dòng)時(shí)會(huì)造成失步，而在停止時(shí)又會(huì)發(fā)生過沖。要使步進(jìn)電機(jī)快速地達(dá)到所要求的速度又不失步或過沖，其關(guān)鍵在于使加速過程中，加速度所要求的力矩既能充分利用各個(gè)運(yùn)行頻率下步進(jìn)電機(jī)所提供的力矩，又不能超過這個(gè)力矩。因此，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行一般要經(jīng)過加速、勻速、減速三個(gè)階段，要求加減速過程時(shí)間盡量的短，恒速時(shí)間盡量長。特別是在要求快速響應(yīng)的工作中，從起點(diǎn)到終點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間要求最短，這就必須要求加速、減速的過程最短，而恒速時(shí)的速度最高。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和分類方法較多，一般按勵(lì)磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種；按相數(shù)可分為單相、兩相、三相和多相等形式。以三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例，它的定、轉(zhuǎn)子鐵心都由硅鋼片疊成。定子上有六個(gè)磁極，每兩個(gè)相對(duì)的磁極繞有同一相繞組，三相繞組接成星形作為控制繞組；轉(zhuǎn)子鐵心上沒有繞組，只有四個(gè)齒，齒寬等于定子極靴寬，如圖5-11。圖5-11三相磁阻步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制2.步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)用于自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和汽車儀表以及包裝、貼標(biāo)、灌裝和切割等工業(yè)機(jī)器。它廣泛用于安全設(shè)備，如安全和監(jiān)控?cái)z像頭。在醫(yī)療行業(yè)，步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于樣品、數(shù)碼牙科攝影、呼吸器、流體泵、血液分析機(jī)械和醫(yī)療掃描儀等。它們用于圖像掃描儀、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)中的消費(fèi)電子產(chǎn)品，以及用于自動(dòng)變焦和聚焦功能和位置的數(shù)碼相機(jī)。步進(jìn)電機(jī)也用于電梯、傳送帶和車道轉(zhuǎn)向器。3.步進(jìn)電機(jī)的控制本次實(shí)驗(yàn)使用的步進(jìn)電機(jī)，如圖5-12所示。該步進(jìn)電機(jī)空載耗電在50mA以下，帶64倍減速器，輸出力矩比較大，可以驅(qū)動(dòng)重負(fù)載，極適合開發(fā)板使用。注意此款步進(jìn)電機(jī)帶有64倍減速器，與不帶減速器的步進(jìn)電機(jī)相比，轉(zhuǎn)速顯得較慢，為方便觀察，可在輸出軸處粘上一片小紙板。使用步進(jìn)電機(jī)前一定要仔細(xì)查看說明書，確認(rèn)是四相還是兩相，各個(gè)線怎樣連接，本次實(shí)驗(yàn)使用的步進(jìn)電機(jī)是四相的，不同顏色的線定義如圖5-13所示，使用驅(qū)動(dòng)板外形尺寸為31×35mm，如圖5-14。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)用步進(jìn)電機(jī)參數(shù)：直徑：28mm電壓：5V步進(jìn)角度：5.625x1/64減速比：1/64注意：5線4相可以用普通uln2003芯片驅(qū)動(dòng)，也可以接成2相使用。圖5-12

5V小步進(jìn)電機(jī)

圖5-13

步進(jìn)電機(jī)線序

本實(shí)驗(yàn)使用旋鈕控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，設(shè)置旋轉(zhuǎn)一圈100步，速度為每min90步。參考程序：（二維碼）圖5-14

步進(jìn)電機(jī)（五線四相）驅(qū)動(dòng)板（UL2003）試驗(yàn)板項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制所需硬件元件見表5-5。表5-5

步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)器件器件數(shù)量ArduinoUNO控制器1USB下載線1步進(jìn)電機(jī)1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板1面包板1面包線6硬件連接如圖5-15。

圖5-15

步進(jìn)電機(jī)連線圖本實(shí)驗(yàn)使用旋鈕控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，設(shè)置旋轉(zhuǎn)一圈100步，速度為每min90步。參考程序：（二維碼）項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制任務(wù)實(shí)施：步進(jìn)電機(jī)的控制完成步進(jìn)電機(jī)的控制，要求使用Arduino

UNO單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，要求設(shè)置一圈100步，速度每min90步，使用串口發(fā)送指令，發(fā)送1轉(zhuǎn)10步，發(fā)送2轉(zhuǎn)50步，發(fā)送3轉(zhuǎn)100步。參考程序：#include<Stepper.h>#defineSTEPS100Stepperstepper（STEPS,

8,

9,

10,

11）;intprevious=0;voidsetup（）{

stepper.setSpeed（90）;

Serial.begin（9600）；}voidloop（）{

intval=Serial.read（）;

if（val=='1'）

stepper.step（10）;

if（val=='2'）

stepper.step（50）;

if（val=='1'）

stepper.step（100）;}項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制【課后作業(yè)】控制1個(gè)步進(jìn)電機(jī)，要求獨(dú)立完成繪制連線圖和硬件連接，實(shí)現(xiàn)用1個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)控制，當(dāng)按下開關(guān)時(shí)步進(jìn)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，不按不旋轉(zhuǎn)。項(xiàng)目五汽車電機(jī)系統(tǒng)控制【知識(shí)拓展】黨的二十大報(bào)告中明確提出，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。這是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個(gè)大局做出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇，是構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的莊嚴(yán)承諾。隨著碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程穩(wěn)妥有序推進(jìn)，綠色電力需求量將持續(xù)增加，電力邁入高速發(fā)展新時(shí)代，加快建設(shè)能源電力強(qiáng)國迎來良好機(jī)遇。多能互補(bǔ)，構(gòu)建多元化綠色低碳電源供應(yīng)結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠的綠色電力供應(yīng)，需構(gòu)建新能源高占比逐步提升的新型電力系統(tǒng)。新能源從過去的補(bǔ)充性電源逐步成為提供電力電量的主體電源，將持