电机驱动控制板使用说明V2.21_图文

1、【君悦智控】电机驱动控制板使用说明V2.21强大方便的机器人控制平台君悦智控http:/RobotC目录1写在前面的话 (52功能概述 (143详细参数 (144电路板结构图 (165串口控制协议 (165.1 电气连接 (165.2 控制器接收指令格式 (175.3 控制器向外发送指令格式 (216详细使用方法 (216.1 供电 (216.1.1 单片机的电源 (216.1.2 电机电源 (236.1.3 舵机电源 (246.2 控制直流电机 (256.2.1 直流电机控制模式 (256.2.2 接线方法 (266.2.3 串口指令控制 (276.2.4 上位机控制 (286.2.5 摇杆

2、控制 (296.3 控制步进电机 (306.3.1 步进电机控制模式 (306.3.2 接线方法 (316.3.3 串口指令控制 (346.3.4 上位机控制 (356.4 控制舵机 (356.4.1 接线方法 (356.4.2 串口指令控制 (376.4.3 上位机控制 (376.5 编码器接口 (396.5.1 接线方法 (396.5.1 串口指令控制 (396.5.2 上位机控制 (406.6 模拟量反馈 (416.6.1 接线方法 (416.6.2 串口指令控制 (436.6.3 上位机控制 (436.7 遥控器接口 (446.7.1 接线方法 (446.7.2 遥控器使用 (457上

3、位机使用说明 (477.1.1 上位机功能 (477.1.2 上位机软件使用需求 (487.1.1 上位机软件与电机控制板的连接 (497.1.2 搜索与配置电机控制器 (507.1.3 反馈信息重映射 (517.1.4 采样值图形绘制 (537.1.5 游戏摇杆控制 (577.1.6 键盘控制指令 (587.1.7 代码生成 (588程序设计入门 (598.1 开发环境的建立 (598.2 程序下载 (708.3 模板工程说明 (738.3.1 模板工程文件构成 (738.3.2 Motor.c (758.3.3 SysApp.c (768.3.4 JoyStick.c (778.3.5 S

4、ysFile.c (788.4 用户可使用的驱动函数说明 (788.4.1 void SysInit(void; (798.4.2 void SetSteeringMotor (unsigned char ucChannel, unsigned char ucAngle; .808.4.3 void SetMotorSpeed (unsigned char ucChannel,char cSpeed; (808.4.4 void SetStepMotor (unsigned char ucChannel,char cSpeed,int iStep; (818.4.5 unsigned int

5、ReadAD(unsigned char ucChannel; (828.4.6 signed short ReadPos (unsigned char ucChannel; (828.4.7 void User20msRoutine(void; (838.4.8 void KeyProc(unsigned char ucKey; (838.4.9 void delay_ms(unsigned short usTime; (84电机控制板强大方便的机器人控制平台1写在前面的话想做机器人,不懂电机控制怎么办?想学单片机,但又不知道从何入手?如何让自己的机器人按照自己的设计方案动起来,这或许是一直

6、以来困扰许多热衷于科技制作的朋友们的难题。从现在起,你不用再为控制发愁了,本公司推出了有史以来,体积最小,功能最完善的机器人控制平台,废话不多说,先来看图,百闻不如一见,呵呵 哇,太强悍了,完全不足手掌大小,长宽均不足7厘米!在有限的空间里面,几乎完全被各种接口占据了,没有一点多余哦!为了节省空间,控制器以及接口芯片完全一表贴的形式放在背面了,充分利用了面积空间,这可是经过我们工程师精心设计的哟,来看看背面的靓照。 电路板完全是由大厂加工生产,经过专业测试后才到用户手中的,质量和品质绝对一流,非一般的手工作坊可比。做过电路的人都知道,好的电路板每一根线都是经过工程师精心布局过的,绝非电路设计软

7、件自动布线可以比拟,良好的走线方式对电路板的可靠工作和稳定运行至关重要,看看我们的PCB图就知道工程师的匠心和水准,这也使得我们的硬件能突破72小时以上无故障持续工作的优秀成绩! 看了上面的图片,大家可能会问,这么个小不丁点的东西,能干什么,能满足我的控制要求吗?不要小看它哦,麻雀虽小,五脏俱全,它具有以下几项重要功能:1.拥有两块L298集成电机控制芯片,能同时控制4各独立的直流电机,每个电机都能实现正反转与无极调速控制,动动鼠标即可。2.能同时控制两路步进电机(2相4线,并能与直流电机搭配使用,如一个步进电机加两个直流电机等,板内集成功率驱动芯片,无需其他的驱动器。3.7路符合舵机控制规范

8、的PWM信号输出,能直接连舵机。4.8路模拟量实时采样输入。5.6路通用输入输出口,与单片机引脚直连,可以接各种数字量传感器,如红外传感器或者霍尔传感器。6.2路脉冲计数输入,直接接入单片机中断引脚,脉冲频率范围50Hz10KHZ,可以直接各种增量式码盘,用于测量电机转速反馈。7.6通道遥控器输入,支持组合按键,可以扩展多种输入状态,如1,2键同时按下,3、5键同时按或者1、2、4多键同时按下,不用在未按键不够用而烦恼了。8.1路高速UART接口,波特率1152004800,支持TTL或者485电平模式,可以实现PC机控制或者其他MCU的控制。9.支持多片级联,采用485总线方式,可以扩展出任

9、意多各控制模块,完美解决控制元件较多的问题,且由主机统一编程,使用极为方便。10.完整的驱动程序,所有功能本公司都已经开发好对应的驱动程序程序,并经过长期严格稳定测试,无须在编写底层的控制代码,只需调用我们为您封装好的函数,即可实现控制功能,让你站在一个高起点上,着眼于应用层设计,让你的作品更具竞争力。11.完善的上位机软件支持,就算是不懂单片机,不懂C语言编程,这些都没关系,只有你会点鼠标,程序由上位机软件自动生成。还能通过串口与控制器连接,实时在线控制,在计算机上调好了程序和参数,一键生成对应的程序源码!有了这11大亮点,可以说,我们的产品是史无前例的巅峰之作!本产品与某重点高校实验室联合

10、研制,技术力量雄厚,已经有三年的实战经验,使用该产品完成项目的科技制作团队,在比赛中的都取得了丰硕的成果,而且越来越多的人正在加入该产品的用户群!如果你正为机器人的控制问题而困扰,如果你想熟悉一下单片机的控制原理,为将来的设计打下基础,那么,您还犹豫什么呢,赶紧订购这款电机控制器吧,拥有它,从此您将不在是一个人在战斗,我们的技术团队将与您一起披荆斩棘!拥有它,您将是站在巨人的肩上,为您节约时间,前面的路,您将比别人看得更远!下图是我们这款电机控制板的接口说明图,看看其丰富的功能吧,几乎涵盖了说有控制系统所需要用到的功能,还能多板级联扩展使用,可以说市面上没有任何一款控制器能在这么小体积内完成如

11、此丰富的控制功能,而且还有完整的软件库函数支持和上位机支持!使用电机电源给控制器供电7路舵机接口单片机电源电源开关8路模拟6路数字输入ISP 下载UART/TTL 接口 编码器反馈2 编码器反馈1接6键遥控器电机电源直流4/步进2直流3/步进2直流2/步进1直流1/步进1L298N 大功率驱动芯片UART485接口L298N 大功率驱动芯片通常的开发板,仅仅只是提供了基础的单片机原理实验程序,但是真正在做产品的时候您就会发现,那些基本原理仅仅是自上谈兵,笔者可以负责任的告诉您,这离做成一套完整的控制系统还差的很远!况且,还有很多初学者甚至在单片机的初级原理实验都难以入门。现在大家不用在去关注底

12、层的软硬件开发了,不用在费力的去做软件集成与可靠性测试了,这些都已经由我们经验丰富的软硬件系统工程师完成了,我们给大家提供的,就是系统级的实验平台!就是可以直接在项目中使用的控制器!而现在,您只需要花￥188.00,就能拥有这款功能强大的控制系统。有人说,￥188,会不会太贵了呀?告诉大家,一点都不贵,在物价飞涨的今天,￥188究竟能干个啥,不够请朋友吃顿饭,不够给女朋友买条好看的裙子,甚至不够一个最普通的硬件工程师一天的工资,而现在,您可以拥有一款领先的机器人控制平台,使您的工作如虎添翼,188您可以买到的一个嵌入式团队拼搏三年的研究成果,为你节省了大量研究和测试的经费和时间,我们在时间和金

13、钱两个方面来对比一下自研和购买我们产品两种方案,我们先假设您是一位具有一定嵌入式工作经验的工程师,原理、画板和程序对您来说都不成问题。 也就是说,您花188元,可以买到价值1400块钱的东西,还能享受我们专业的技术服务,用一天的时间,代替您废寝忘食工作47天,相当于2个月的工作时间!所以188元一点都不贵,少吃一顿大餐,少去外面玩一天就足够。来看看我们强大的上位机软件,如图所示,1区为信息反馈区,2为电机控制区,3为代码生成控制区,为遥控器与主程序代码显示区。 信息反馈区能实现显示出控制器的状态,更新速率可调,最快为25Hz,可以多通道实时采样,包括电机位置,模拟电压值等等,点击记录按钮,数据

14、将储存在excel电子表格里面,方便绘制图形。速度反馈的文件名为Record11.csvRecord12.csv,电压的文件名为Record21.csvRecord28.csv。双击点开以后就能看都电子表格里面已经有数据了,至于绘图就不用我说了吧,是Excel自带的功能。下图是使用实例效果。这样,您的实验数据就可以方便的用图形的形式展示出来了。 电机控制区完成对电机的实时控制,在打开串口并且连上单片机以后,拖动滑动条,可以改变电机的状态,当调整好状态参数以后,可以点击|“添加指令”按钮,将指令储存起来。代码生产控制区可以选择需要添加代码的区域,并添加指令或者删除指令点击对应的代码显示区,也能改

15、变当前的指令区。还能在语句直接添加延时,以0.1秒为单位,如10就代表1s。用户需要注意的一个概念是,单片机执行速度很快,一条语句可能在微妙级的时间内就执行完了,也就是说,如果你先后执行了两句改变同一个电机速度的指令,SetMotorSpeed(1,50,SetMotorSpeed(1,100,则单片机不会先将速度变为50,过一会在变为100,由于单片机速度很快,这两个语句几乎都是在同一时刻执行的,因此最后表现的结果是,直接变为100的速度。那如何实现先变为50,后变为100呢,那么,首先确定50速度需要持续的时间,如2秒,那么,在两个语句之间加入延时,SetMotorSpeed(1,50,

16、delay_ms(2000,SetMotorSpeed(1,100,delay_ms(2000。配置好程序以后,点击生成代码,即可生成对应的程序文件。需要注意的是,上为机软件需要和程序文件放在同一个目录下面,这样上位机才能修改程序源代码。当然,上位机提供的程序功能是有限的,如果需要更多更灵活的控制方式,建议大家还是直接写源代码。如组合键,或者告诉模拟量采样等等。另一个问题是在遥控器指令区,不能加入延时函数,因为,按键扫描的过成是很快的,如果在这各过程中花太多时间,将会影响程序的运行。代码显示区用于显示当前指令区中已有的代码。用函数语言的方式书写,用户可以仿照这种模式书写自己的代码。2功能概述

17、4 路直流电机控制 2 路步进电机控制7 路舵机控制2路编码反馈。TTL/RS485串口控制!完善的电脑端控制软件,在线控制,可接受键盘指令和游戏杆控制指令。支持远程遥控,需购买远程通讯模块。6通道遥控器控制,支持组合键!可连接手柄控制器,摇杆控制电机转速和方向A VR高性能处理器ATmega88可扩展,多片级联!数据图形化输出!完善的上位机,代码自动生成!3详细参数主控芯片:Atmega48(兼容Atmega 88,Atmega168主频:11.0592MHz尺寸:64mm X 64mm X 29mm安装孔位置:57mm X 57mm,孔径3.5mm(配M2.5mm铜柱使用温度:-2070电

18、机工作电压:9V24V单片机电压:5V(可通过电机电源取电供电方式:单路电压直流电机通道:4路步进电机通道:2路单路最大电机驱动电流:2.5A输出增强模式最大电机驱动电流:4A 码盘反馈通道:2路舵机:7路模拟输入:8路数字量输入:6路遥控器:6键(支持组合键通讯串口:1路通讯接口:TTL/RS485通讯速率:1152004800Kps可调硬件驱动:提供所有硬件的接口函数上位机软件:有代码生成:自动生成多片级联扩展:支持4电路板结构图 5串口控制协议5.1 电气连接控制器与外界通讯的接口采用串口方式,采用TTL电平或者485电平。其他控制器或者单片机系统可以通过串口向控制器发送控制指令。通信的

19、波特率为1152004800Kps可调。出厂时默认的波特率为115200Kps。控制器的串口连接接口如下图所示: 控制器串口部分的接口原理图如下: 5.2 控制器接收指令格式0xff + cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号,ID号为本机的ID 时才执行操作,channel为通道号,CRC为前四个字节(0xff除外的校验和,具体定义如下。 直流模式说明:直流增强模式是用于增强电机的驱动输出能力,L298N每个通道的最大持续电流为2A,如果电流大于2A且小于3A,那么可以使用两个两个电机输出通道并

20、联的方式,增强驱动能力。电机控制模式的详细说明如下表。 增强模式1:通道号为1,2时,原1,2号电机增强1号电机,此时电机控制函数的通道号取1,1号电机和2号电机输出同步一致。通道号取2,无效。通道号为3,4时,分别控制3,4号电机。增强模式2:通道号为1,2时,分别控制1,2号电机。通道号为3,4时,原3,4号电机增强3号电机,此时电机控制函数的通道号取3,3号电机和4号电机输出同步一致。通道号取4,无效。增强模式3:通道号为1,2时,原1,2号电机增强1号电机,此时电机控制函数的通道号取1,1号电机和2号电机输出同步一致。通道号取2,无效。通道号为3,4时,还是分别控制3,4号电机。通道号

21、为1,2时,分别控制1, 2号电机。通道号为3,4时,原3,4号电机增强3号电机,此时电机控制函数的通道号取3,3号电机和4号电机输出同步一致。通道号取4,无效。无模式:通道号为1,2时,分别控制3,4号电机。通道号为3,4时,还是分别控制3,4号电机。增强模式的接线图如下图所示。 5.3 控制器向外发送指令格式 6详细使用方法6.1 供电这款电机控制板的电源供电分成三个部分,单片机的电源,电机的电源和舵机的电源。6.1.1单片机的电源要使控制板工作,必须要保证单片机的电源供给。有了单片机的电源,就可以实现单片机正常的控制功能,如编程、通信、IO操作等。单片机部分的电源为5V。可以通过电源输入

22、口供电,可以用下载线供电,还能够使用电机的电源。单片机电源输入口入下图所示,左边为VCC,右边为GND,需要输入+5V 的电压。注意,要让驱动控制板工作,需要将电源开关拨到ON的位置。 通过电源输入口给控制电路供电的原理图如下图: 当下载线与控制板连接时,可以通过程序下载线给板子供电,此时需要短接下载线上面的电源供电跳线。如下图蓝色的跳线帽,注意要短接+5V的供电跳线。 如果电机的电源大于8V而且比较稳定,也可以使用电机电源供电,此时的电源是电机电源经过稳压电源芯片AS1117-5V而来,需要短接下图所示的跳线帽。 通过电机电源给单片机供电的原理如下图所示: 6.1.2电机电源电机的电源是给L

23、298N的电机驱动电路供电的,有了电机电源的供给,接上的电机才可能在单片机的控制下运动。电机的电源根据电机的需求来定,板子的输入范围是924V,在下图位置,注意正负不能接反。为了方便插拔,电机电源和电机的接线都采用可分离的接线柱,方便调试与连接。 电机电源部分的供电原理如下图所示,其中JP3为上图的供电端子。 6.1.3舵机电源舵机电源是为舵机提供工作电压的。舵机的供电电压一般为+5V。舵机的供电接口如下图。图中框选出来的部分就是舵机的供电端子。左边为GND,中间那个VS为舵机的电源输入端。 右边的+5V端子是为方便调试设计的。+5V的端子的电源来自于电机的供电,经过AS1117线性稳压芯片得

24、到一个+5V的电。该电源的输出电流不能超过500mA,当用户在做无负载的舵机调试时,可以直接将+5V和VS用跳线帽短接起来,使用电机的电源给舵机供电。如下图所示。 如果将上图框选部分左边的+5V和VCC的跳线帽短接,那么舵机的电源和单片机的电源就被连接到一起了。需要注意的是,舵机属于大电流的用电设备,在舵机工作的过程中,电压受负载的影响波动较大,虽然在舵机的电源和单片机的电源同为+5V,但建议二者使用分离的电源供电方式。不要和单片机或者电机的电源共用一个电源。舵机电源部分的原理如下图所示: 6.2 控制直流电机6.2.1直流电机控制模式直流电机根据额定电流的大小,可以分为普通控制方式和输出电流

25、增强控制方式。本控制器的电机驱动芯片采用的是L298N集成电机控制芯片,一块该芯片的具有两路直流电机的输出驱动能力。本控制器采用了两块L298N驱动芯片,可以控制4路直流电机。每一路电机的驱动电流最大为2.5A,因此在普通控制方式下,注意负载电流不能过大,否则容易烧坏芯片。在输出电流增强控制模式下,电机的驱动电流可以达到4A,其原理是将一块L298芯片的两路输出并在一起,给相同的控制信号,以达到增强驱动能力的目的。直流电机的控制模式可以通过发送串口指令更改。详细请参考附录中的通信协议部分。也可以在于上位机的联机模式下,通过上位机软件更改。电机的模式更改是掉电存储的,因此需要仅需要对控制器做一次

26、更改即可。在上位机软件中,通过更改下图中的复选框进行选择,如果勾选,则进入输出增强模式。然后点按钮,完成对电机模式的配置。 在输出增强模式下,仅对奇数号电机操作有用,对偶数号电机的控制指令将被忽略。6.2.2接线方法在普通模式下,直流电机的控制有4个独立通道,如下图所示,M1M4为电机的接口,每个直流电机两条线,没有正反之分。 对于有编码器的电机,需要将编码器的反馈接口接入到电机反馈接口上。接线的实例如下图。电机反馈的接口在左下角,有两个,图中接的是第二个电机反馈通道,它右边的那个接口是第一个反馈通道。反馈通道有方向之分,千万不能接反了。要按照接头上的标志接。图中黑白两个先为电机的电源线,接到

27、M1上面了。 在输出增强模式下,需要将同一个芯片的两个电机输出通道并在一起。如1、2号电机输出增强,那么需要将1、2号电机的输出通道对应并连在一起,然后接到电机上面。接线示意图如下:图中红蓝两线为接电机的两个线。 6.2.3串口指令控制通过串口给电机驱动控制板发送指令可以实现直流电机的控制。串口的波特率出厂是设置为115200,可以通过发送指令或者使用上位机软件更改。发送指令的格式如下:0xff + cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号(在仅使用1片驱动控制板时,ID号出厂是设置为1,可以通过上

28、位机搜索获得当前板子的ID号, ID号为本机的ID时才执行操作,channel为通道号,CRC为前五个字节(0xff除外的校验和。CRC = Cmd +ID +channel+data1+data2具体定义如下。 发送指令的示例可以参考上位机软件。6.2.4上位机控制通过上位机可以实现在计算机上控制电机的运动,以及修改电机的配置参数。详细操作方法可参考上位机使用一章。在串口选择中选择当前的串口号,如果没有在下拉框中没有出现串口号,请检查是否正确插入了USB转串口的模块,或者驱动安装是否正确。然后电机按钮,软件会自动打开串口,并尝试搜索电机控制板,注意,搜索控制板或者配置控制板时,建议只连接一块

29、电机控制板。如果成功搜索到电机控制板,软件会自动将电机控制板的最新状态,包括ID号,电机配置参数,通信波特率等更新到上位机。在已经联机的状态下,可以使用上位机来控制电机的转速。通过拖动下面的滑块,或者在输入框中输入对于的数字,即可实现对电机的实时在线控制。 在上位机中,可以通过游戏手柄的摇杆和键盘对直流电机的运动进行控制。插入游戏手柄以后,软件的状态栏会提示手柄已插入。按手柄上的按钮可以打开或者关闭串口。电机按钮,可以测试或者校准游戏手柄,注意要想用两个摇杆控制4个电机的调速运动,需要将游戏手柄设置为Analog模式,点击按钮进行电机模式切换。在Analog模式下,手柄上面的状态指示灯会亮起。

30、此时,操作手柄上面的摇杆,即可实现对电机运动的控制。一个摇杆有垂直和水平两个通道,两个摇杆四个通道,分别对应4个通道的电机。在没有摇杆的条件下,也可以通过键盘实现对电机运动的控制。键盘的四个方向键分别对应1、2号电机的加速和减速,W/S/A/D四键分别对应3、4号电机的加速和减速。加减速的步长可以在进行设置。按空格键可以实现所有电机急停!这个在关键时候非常有用哦6.2.5摇杆控制如果连接了我本店的嵌入式专用摇杆控制器,不用上位机,直接就能通过摇杆控制电机的转速了。系统连接方法如下图所示。 6.3 控制步进电机6.3.1步进电机控制模式本控制器的电机驱动芯片采用的是L298N集成电机控制芯片,一

31、块该芯片的具有一路步进电机的输出驱动能力。本控制器采用了两块L298N驱动芯片,可以控制2路步进电机。每一路电机的驱动电流最大为2.5A,注意负载电流不能过大,否则容易烧坏芯片。步进电机的驱动模式可以分为单拍驱动、单双拍驱动、双拍驱动三种模式。单拍驱动模式是是按照A-B-C-D这样的相序来驱动步进电机的,每一时刻只有一相通电。这种方式的驱动电流最小,力矩也最小。普通的42步进电机,每步进一步,步进角为1.8度。单双拍驱动模式是按照A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A这样的相序来驱动步进电机的。单拍和双拍模式交替进行。这种方式的驱动电流居中,力矩也居中。普通的42步进电机在这种控制模式下,

32、每步进一步,步进的角度为一半的步进角,通常为0.9度,可以通过这种模式提高步进的精度。单双拍驱动模式是按照AB-BC-CD-DA-AB这样的相序来驱动步进电机的。这种方式的驱动电流最大,力矩也最大。普通的42步进电机在这种控制模式下,每步进一步,步进的角度为1.8度。根据控制完成以后是否保持给步进电机的电流供应,步进电机还可以设置为力矩保持、力矩不保持模式。力矩保持模式下,在控制结束以后,保留对电机的电流供应,可以将电机保持在当前位置,但由于上时间给电机通电且没有运动,可能出现电机发热大的现象。力矩不保持模式下,在控制结束以后,控制器将撤销对步进电机的电流供应,起到节能降温的效果,但不能使电机

33、保持在当前的位置不移动。步进电机的控制模式可以通过发送串口指令更改。详细请参考附录中的通信协议部分。也可以在于上位机的联机模式下,通过上位机软件更改。电机的模式更改是掉电存储的,因此需要仅需要对控制器做一次更改即可。在上位机软件中,通过更改下图中的步进电机模式配置框和力矩保持复选框进行设置。然后点按钮,完成对电机模式的配置。 6.3.2接线方法对于两相步进电机来说一共有4个线,不同厂家的不同电机控制线颜色也不同,如下图所示。 用万用表的测量导线通断的那一档,分别测量4个导线,会发现分别有两组导线是连通的。使用万用表测量得到电阻较小的两个线为线圈A,剩余两个为线圈B(实质上A线圈和B线圈的电阻应

34、该一样,但A线圈与B线圈间的电阻为无穷大。如果使用步进电机1,那么线圈A接M1,线圈B接M2。如果使用步进电机2,那么线圈A接M3,线圈B接M4。对于4相五线的步进电机,连接方法如下图所示。注意,公共端需要接到地。 在普通模式下,直流电机的控制有4个独立通道,如下图所示,M1M4为电机的接口,每个直流电机两条线,没有正反之分。 对于有编码器的电机,需要将编码器的反馈接口接入到电机反馈接口上。接线的实例如下图。电机反馈的接口在左下角,有两个,图中接的是第二个电机反馈通道,它右边的那个接口是第一个反馈通道。反馈通道有方向之分,千万不能接反了。要按照接头上的标志接。图中黑白两个先为电机的电源线,接到

35、M1上面了。 在输出增强模式下,需要将同一个芯片的两个电机输出通道并在一起。如1、2号电机输出增强,那么需要将1、2号电机的输出通道对应并连在一起,然后接到电机上面。接线示意图如下:图中红蓝两线为接电机的两个线。 6.3.3串口指令控制通过串口给电机驱动控制板发送指令可以实现步进电机的控制。串口的波特率出厂是设置为115200,可以通过发送指令或者使用上位机软件更改。发送指令的格式如下:0xff + cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号(在仅使用1片驱动控制板时,ID号出厂是设置为1,可以通过上

36、位机搜索获得当前板子的ID号, ID号为本机的ID时才执行操作,channel为通道号,CRC为前五个字节(0xff除外的校验和。CRC = Cmd +ID +channel+data1+data2具体定义如下。 发送指令的示例可以参考上位机软件。6.3.4上位机控制通过上位机可以实现在计算机上控制电机的运动,以及修改电机的配置参数。详细操作方法可参考上位机使用一章。在串口选择中选择当前的串口号,如果没有在下拉框中没有出现串口号,请检查是否正确插入了USB转串口的模块,或者驱动安装是否正确。然后电机按钮,软件会自动打开串口,并尝试搜索电机控制板,注意,搜索控制板或者配置控制板时,建议只连接一块

37、电机控制板。如果成功搜索到电机控制板,软件会自动将电机控制板的最新状态,包括ID号,电机配置参数,通信波特率等更新到上位机。在已经联机的状态下,可以使用上位机来控制电机的转速。通过拖动下面的滑块,或者在输入框中输入对于的数字,即可实现对电机的实时在线控制。先设置步进电机的速度,然后选择需要运动的步速,即可完成对步进电机的控制。6.4 控制舵机6.4.1接线方法舵机的接线区域在如下红色方框的部分,从上到下一次为电源供电接口。舵机1舵机7。 舵机接口部分的原理图如下图所示: 舵机的供电方式参考6.1.3节。舵机的接线方法如下图。下图中舵机接在1号舵机接口。其他舵机类推。 6.4.2串口指令控制通过

38、串口给电机驱动控制板发送指令可以实现舵机的控制。串口的波特率出厂是设置为115200,可以通过发送指令或者使用上位机软件更改。发送指令的格式如下:0xff + cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号(在仅使用1片驱动控制板时,ID号出厂是设置为1,可以通过上位机搜索获得当前板子的ID号, ID号为本机的ID时才执行操作,channel为通道号,CRC为前五个字节(0xff除外的校验和。CRC = Cmd +ID +channel+data1+data2具体定义如下。 发送指令的示例可以参考上位机软

39、件。6.4.3上位机控制通过上位机可以实现在计算机上控制舵机的运动,以及修改电机的配置参数。详细操作方法可参考上位机使用一章。在串口选择中选择当前的串口号,如果没有在下拉框中没有出现串口号,请检查是否正确插入了USB转串口的模块,或者驱动安装是否正确。然后电机按钮,软件会自动打开串口,并尝试搜索电机控制板,注意,搜索控制板或者配置控制板时,建议只连接一块电机控制板。如果成功搜索到电机控制板,软件会自动将电机控制板的最新状态,包括ID号,电机配置参数,通信波特率等更新到上位机。在已经联机的状态下,可以使用上位机来控制舵机的转角。通过拖动下面的滑块,或者在输入框中输入对于的数字,即可实现对舵机的实

40、时在线控制。 在上位机中,可以通过游戏手柄的摇杆和键盘对舵机的运动进行控制。插入游戏手柄以后,软件的状态栏会提示手柄已插入。按手柄上的按钮可以打开或者关闭串口。电机按钮,可以测试或者校准游戏手柄。注意需要将游戏手柄设置为Analog模式,点击按钮进行电机模式切换。在Analog模式下,手柄上面的状态指示灯会亮起。操作手柄正面的按键和前面的按键可以改变舵机的角度。在没有摇杆的条件下,也可以通过键盘实现对电机运动的控制。R、F对应1号舵机的角度加减。T、G对应2号舵机的角度加减。Y、H对应3号舵机的角度加减。U、J对应4号舵机的角度加减。I、K对应5号舵机的角度加减。O、L 对应6号舵机的角度加减

41、。P、; 对应7号舵机的角度加减。加减速的步长可以在进行设置。6.5 编码器接口6.5.1接线方法对于有编码器的电机,需要将编码器的反馈接口接入到电机反馈接口上。接线的实例如下图。电机反馈的接口在左下角,有两个,图中接的是第二个电机反馈通道,它右边的那个接口是第一个反馈通道。反馈通道有方向之分,千万不能接反了。要按照接头上的标志接。图中黑白两个先为电机的电源线,接到M1上面了。 编码器部分的原理图如下: 6.5.1串口指令控制通过串口给电机驱动控制板发送指令可以实现编码器反馈速率的控制。默认情况下,编码器的反馈是不输出的,需要通过串口发送指令配置编码器的输出速率。配置好以后,控制器会按照设定的

42、输出速率输出当前的位置。无需再人为干预。但此配置参数是非掉电保存的,断电以后,需要重新配置该参数。串口的波特率出厂是设置为115200,可以通过发送指令或者使用上位机软件更改。发送指令的格式如下:0xff + cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号(在仅使用1片驱动控制板时,ID号出厂是设置为1,可以通过上位机搜索获得当前板子的ID号, ID号为本机的ID时才执行操作,channel为通道号,CRC为前五个字节(0xff除外的校验和。CRC = Cmd +ID +channel+data1+dat

43、a2具体定义如下。 发送指令的示例可以参考上位机软件。6.5.2上位机控制通过上位机可以实现在计算机上控制电机的运动,以及修改电机的配置参数。详细操作方法可参考上位机使用一章。在串口选择中选择当前的串口号,如果没有在下拉框中没有出现串口号,请检查是否正确插入了USB转串口的模块,或者驱动安装是否正确。然后电机按钮,软件会自动打开串口,并尝试搜索电机控制板,注意,搜索控制板或者配置控制板时,建议只连接一块电机控制板。如果成功搜索到电机控制板,软件会自动将电机控制板的最新状态,包括ID号,电机配置参数,通信波特率等更新到上位机。在已经联机的状态下,可以使用上位机来配置编码器的反馈速率。如下图所示,

44、改变输出速率以后,控制指令会立即更新至控制器。 在配置好输出速率以后,文本框内将出现当前控制器反馈回来的数值,点击记录按钮,软件会自动将电机反馈回来的值追加到*.csv文件内。可以通过电子表格打开,实现绘图等功能。点击将清空历史的记录。点击“全部记录”和“全清”按钮,可以实现全部开始记录和全部清除记录的功能。6.6 模拟量反馈6.6.1接线方法模拟量反馈的接口如下图所示,红色框选部分即位模拟量输入接口。模拟量接口共有8个通道,引出的接口为10P,包括两个电源引脚。可以通过10P的IDC 插头接入模拟量信号。 模拟量输入部分的原理如下图: 模拟量接口部分相当于直接接入了单片机的响应引脚,因此既可

45、以当模拟量输入端口,也可以当数字量输入输出端口。需要注意的是PC6和PC7在ATMEGA88单片机中仅有模拟量输入功能,没有数字量输入功能。因此如果把这个端口作为数字量输入的话,仅有6个IO口可用。6.6.2串口指令控制通过串口给电机驱动控制板发送指令可以实现编码器反馈速率的控制。默认情况下,编码器的反馈是不输出的,需要通过串口发送指令配置编码器的输出速率。配置好以后,控制器会按照设定的输出速率输出当前的位置。无需再人为干预。但此配置参数是非掉电保存的,断电以后,需要重新配置该参数。串口的波特率出厂是设置为115200,可以通过发送指令或者使用上位机软件更改。发送指令的格式如下:0xff +

46、cmd +ID+ channel + data1 + data2 + CRC其中,0xff为起始码,cmd为控制字,ID为单片机的ID号(在仅使用1片驱动控制板时,ID号出厂是设置为1,可以通过上位机搜索获得当前板子的ID号, ID号为本机的ID时才执行操作,channel为通道号,CRC为前五个字节(0xff除外的校验和。CRC = Cmd +ID +channel+data1+data2具体定义如下。 发送指令的示例可以参考上位机软件。6.6.3上位机控制通过上位机可以实现在计算机上控制电机的运动,以及修改电机的配置参数。详细操作方法可参考上位机使用一章。在串口选择中选择当前的串口号,如果

47、没有在下拉框中没有出现串口号,请检查是否正确插入了USB转串口的模块,或者驱动安装是否正确。然后电机按钮,软件会自动打开串口,并尝试搜索电机控制板,注意,搜索控制板或者配置控制板时,建议只连接一块电机控制板。如果成功搜索到电机控制板,软件会自动将电机控制板的最新状态,包括ID号,电机配置参数,通信波特率等更新到上位机。在已经联机的状态下,可以使用上位机来配置编码器的反馈速率。如下图所示,改变输出速率以后,控制指令会立即更新至控制器。 在配置好输出速率以后,文本框内将出现当前控制器反馈回来的数值,点击记录按钮,软件会自动将电机反馈回来的值追加到*.csv文件内。可以通过电子表格打开,实现绘图等功能。点击将清空历史的记录。点击“全部记录”和“全清”按钮,可以实现全部开始记录和全部清除记录的功能。6.7 遥控器接口6.7.1接线方法本控制器支持与6键遥控器接口。6键遥控器的实物如下图:左边为接收模块