构建Raspberry Pi电机驱动器HAT的教程分享

构建RaspberryPi电机驱动器HAT的教程分享RaspberryPiHAT是RaspberryPi的附加板，尺寸与Pi相同。它可以直接安装在RaspberryPi的顶部，不需要任何进一步的连接。市场上有许多RaspberryPiHAT。在本教程中，我们将构建一个RaspberryPi电机驱动器HAT来驱动直流和步进电机。此电机驱动器HAT包含一个L293D电机驱动器IC、16*2LCD显示模块、四个按钮和用于SIM800模块的额外引脚和一个3.3V稳压器。这个RaspberryPiHAT将在构建机器人项目时派上用场。RaspberryPi电机驱动器HAT所需的组件树莓派L293D集成电路4个按钮贴片电阻（1×10K、12×1K）1×10K电位器4×SMDLEDLM317稳压器2×螺丝端子16*2液晶模组L293D电机驱动ICL293D是一种流行的16引脚电机驱动器IC。顾名思义，它用于控制单极、双极步进电机、直流电机，甚至伺服电机。单个L293DIC可以同时驱动两个直流电机。此外，这两个电机的速度和方向可以独立控制。该IC带有两个电源输入引脚，即“Vcc1”和“Vcc2”。Vcc1用于为内部逻辑电路供电，应为5V，Vcc2引脚用于为电机供电，可为4.5V至36V。L293D规格：电机电压Vcc2（Vs）：4.5V至36V最大峰值电机电流：1.2A最大持续电机电流：600mAVcc1（VSS）的电源电压：4.5V至7V转换时间：300ns（在5V和24V时）自动热关断可用RaspberryPi电机驱动器HAT的电路图下图显示了带有RaspberryPi的L293D电机驱动器的完整原理图。原理图是使用EasyEDA绘制的。该HAT由L293D电机驱动IC、16*2LCD显示模块和四个按钮组成。我们还为带有3.3V稳压器的SIM800模块提供了引脚，该稳压器使用LM317可变稳压器设计用于未来的项目。RaspberryPi电机驱动器HAT将直接安装在RaspberryPi顶部，从而更容易使用RaspberryPi控制机器人。为RaspberryPi电机驱动器HAT制造PCB原理图完成后，我们可以继续布置PCB。您可以使用您选择的任何PCB软件来设计PCB。我们已经使用EasyEDA为这个项目制造PCB。您可以通过从“层”窗口中选择层来查看PCB的任何层（Top、Bottom、Topsilk、bottomsilk等）。除此之外，还提供了PCB的3D模型视图，了解它在制造后的外观。下面是PiMotorDriverHATPCB顶层和底层的3D模型视图。组装RaspberryPi电机驱动器HATPCB几天后，我们收到了整齐包装的PCB，PCB质量一如既往地好。板子的顶层和底层如下图所示：在确保轨道和脚印是正确的之后。我继续组装PCB。此处的图像显示了完全焊接的电路板的外观。树莓派设置在对RaspberryPi进行编程之前，我们必须安装所需的库。为此，首先，使用以下命令更新RaspberryPiOS：

sudoapt-get更新sudoapt-get升级

现在为LCD模块安装Adafruit_CharLCD库。该库适用于AdafruitLCD板，但也适用于其他品牌的LCD板。

sudopip3安装Adafruit-CharLCD

树莓派电机驱动代码说明在这个项目中，我们正在对RaspberryPi进行编程，以在两秒的时间间隔内同时驱动正向、反向、向左和向右方向的两个直流电机。电机的方向将显示在LCD上。完整的代码在文档末尾给出。在这里，我们将解释代码的一些重要部分。像往常一样，通过导入所有必需的库来启动代码。RPi.GPIO模块用于使用Python访问GPIO引脚。模块时间用于将程序暂停一段预定义的时间。

导入RPi.GPIO作为GPIO进口时间进口板导入Adafruit_CharLCD作为LCD

之后，为L293D电机驱动器IC和LCD显示器分配GPIO引脚。

液晶显示器=0液晶显示器=5lcd_d4=6电机1A=4电机1B=17电机1E=12

现在，将6个电机引脚设置为输出引脚。接下来的四个是输出引脚，其中前两个用于控制右侧电机，接下来的两个用于控制左侧电机。接下来的两个引脚是左右电机的启用引脚。

GPIO.setup(Motor1A,GPIO.OUT)GPIO.setup(Motor1B,GPIO.OUT)GPIO.setup(Motor1E,GPIO.OUT)GPIO.setup(Motor2A,GPIO.OUT)GPIO.setup(Motor2B,GPIO.OUT)GPIO.setup(Motor2E,GPIO.OUT)

在while循环内，以两秒的间隔同时向前、向后、向左和向右移动两个直流电机。

GPIO.输出（电机1A，0）GPIO.输出（电机1B，0）GPIO.输出（电机2A，1）GPIO.输出（Motor2B，0）lcd.message('左')打印（“左”）睡觉(2)＃向前GPIO.输出（电机1A，1）GPIO.输出（电机1B，0）GPIO.输出（电机2A，1）GPIO.输出（Motor2B，0）lcd.message('转发')打印（“转发”）…………

测试RaspberryPi电机驱动器HAT完成PCB组装后，将电机驱动器HAT安装在RaspberryPi上，然后启动代码。如果一切正常，连接到RaspberryPi的直流电机将每两秒同时向左、前、右和反向移动，电机方向将显示在LCD显示屏上。导入RPi.GPIO作为GPIO

从时间导入睡眠

进口板

导入Adafruit_CharLCD作为LCD

#树莓派引脚设置

液晶显示器=0

液晶显示器=5

lcd_d4=6

lcd_d5=19

lcd_d6=26

液晶显示器=21

液晶背光=2

#定义16x2LCD的LCD列和行大小。

lcd_columns=16

lcd_rows=2

lcd=LCD.Adafruit_CharLCD(lcd_rs,lcd_en,lcd_d4,lcd_d5,lcd_d6,lcd_d7,lcd_columns,lcd_rows,lcd_backlight)

#电机驱动器输入引脚

电机1A=4

电机1B=17

电机1E=12

电机2A=27

电机2B=22

电机2E=13

GPIO.setwarnings（假）

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(Motor1A,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Motor1B,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Motor1E,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Motor2A,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Motor2B,GPIO.OUT)

GPIO.setup(Motor2E,GPIO.OUT)

GPIO.setup(14,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

GPIO.输出（电机1E，1）

GPIO.输出（Motor2E，1）

而真：

input_state=GPIO.input(14)

打印（输入状态）

如果input_state==False：

＃剩下

GPIO.输出（电机1A，0）

GPIO.输出（电机1B，0）

GPIO.输出（电机2A，1）

GPIO.输出（Motor2B，0）

lcd.clear()

lcd.set_cursor(6,0)

lcd.message('左')

打印（“左”）

睡觉(2)

＃向前

GPIO.输出（电机1A，1）

GPIO.输出（电机1B，0）

GPIO.输出（电机2A，1）

GPIO.输出（Motor2B，0）

lcd.clear()

lcd.set_cursor(4,0)

lcd.message('转发')

打印（“转发”）

睡觉(2)

＃正确的

GPIO.输出（电机1A，1）

GPIO.输出（电机1B，0）

GPIO.输出（Motor2A，0）

GPIO.输出（Motor2B，0）

lcd.clear()

lcd.set_cursor(5,0)

lcd.message('对')

打印（“右”）

睡觉(2)

＃撤销

GPIO.输出（电机1