智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)器讓你的機(jī)器人控制更簡(jiǎn)單

2019 Hackadayprize 中國(guó)區(qū)賽事正在火熱報(bào)名 ing，我們將為大家介紹在過(guò)去幾屆 Hackadayprize 中獲獎(jiǎng)的作品，希望能給你帶來(lái)啟發(fā)！快點(diǎn)來(lái)報(bào)名參賽，12.5 萬(wàn)美元的終極大獎(jiǎng)在等你認(rèn)領(lǐng)：https://www.cirmall.com/hackadayprize_2019

這是一款智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（又稱 SAMI），設(shè)計(jì)用于運(yùn)行微型減速電機(jī)，該電路板的目標(biāo)是通過(guò)相應(yīng)的 RPM 反饋對(duì)該電機(jī)實(shí)施 PID 控制?？梢元?dú)立工作，通過(guò) I2C 供電和通信！

主機(jī)控制器通過(guò) I2C 進(jìn)行通信，向 SAMI 發(fā)出命令，包括電機(jī)的速度和方向。 模塊將自動(dòng)實(shí)現(xiàn) PID 控制。 所以你的主機(jī)控制器可以放松，而這個(gè)電路板負(fù)責(zé)電機(jī)。 您還可以讀取電機(jī)的狀態(tài)并設(shè)置配置。

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SAMI 能夠驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到所需的距離或角度，然后在達(dá)到時(shí)停止。 這是機(jī)器人技術(shù)的理想選擇，簡(jiǎn)化了許多艱苦的工作，使精確的運(yùn)動(dòng)成為可能。 多個(gè)模塊可以連接在一條總線上，同時(shí)控制多個(gè)電機(jī)！

制作先進(jìn)的機(jī)器人對(duì)任何人來(lái)說(shuō)都不是那么容易！ 本模塊可以簡(jiǎn)化你的工作，只需將模塊焊接到電機(jī)上即可。

細(xì)節(jié)
這是設(shè)計(jì)用于運(yùn)行微型減速電機(jī)的智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（也稱為 SAMI），該電路板的目標(biāo)是能夠通過(guò)使用霍爾效應(yīng)傳感器的相應(yīng) RPM 反饋輕松地在該電機(jī)上實(shí)現(xiàn) PID 控制。 所以它有自己的微控制器和 H 橋，能夠自己獨(dú)立工作。

主機(jī)微控制器（或任何可以使用 I2C 的系統(tǒng)）通過(guò) I2C 進(jìn)行通信，以便向智能驅(qū)動(dòng)器模塊發(fā)出命令，包括電機(jī)的速度和方向。 模塊將自動(dòng)實(shí)現(xiàn) PID 以保持速度并在電機(jī)中動(dòng)態(tài)應(yīng)用更多 / 更少的功率以存檔。

此外，控制模塊能夠驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到所需的距離或角度。 為此，您必須指定車輪的直徑和變速箱關(guān)系。

為了感應(yīng)電機(jī)的速度，我使用了磁編碼器盤(pán)，它沿著磁盤(pán)表面極化。 因此霍爾效應(yīng)傳感器可以檢測(cè)磁盤(pán)磁場(chǎng)的變化并將信號(hào)發(fā)送到微控制器。 然后使用定時(shí)器和中斷，我們將計(jì)算第二平面中電機(jī)的 RPM，因此微控制器可以自由運(yùn)行 PID 控制算法并處理與主機(jī)的通信。

此外，它還可以防止齒輪因突然加速或制動(dòng)而剝離，并避免電池因電流沖擊而使保護(hù)電路跳閘。 所以您的寶貴電機(jī)將是安全的！

Arduino 庫(kù)可以方便地使用 SAMI，您可以快速輕松地插入大量電機(jī)。

特征：

• 在微型直流電機(jī)背面安裝簡(jiǎn)單。
• 可以控制電機(jī)的速度和方向。
• 達(dá)到距離或角度時(shí)自動(dòng)停止。
• 多種控制模式，包括帶或不帶自動(dòng)停止功能的簡(jiǎn)單 PWM 或 PID。 加上安全的方向切換選項(xiàng)。
• 適用于 I2C。 地址可以通過(guò)軟件更改。
• 控制很多電機(jī)，最多 128 個(gè)模塊可以在同一個(gè) I2C 總線上。
• 可以通過(guò)軟件啟用 / 禁用 I2C 的內(nèi)部上拉。
• 配置可以保存在 EEPROM 中。
• 讀取電機(jī)的實(shí)際速度并檢查是否發(fā)生故障。
• 完全可配置。
• 易于使用的高精度電機(jī)控制。
• 小包裝。
• Arduino 庫(kù)可用。

規(guī)格：

• 電機(jī)電壓可達(dá) 11v。
• 最大電機(jī)連續(xù)電流高達(dá) 1.7A 和 1.8A 峰值。
• 邏輯電壓從 3v 到 5v。 （測(cè)試后稍后確認(rèn) 1.8v 范圍）
• 默認(rèn) I2C 地址為 0x24。
• 防止過(guò)流和過(guò)熱。
• 要復(fù)位默認(rèn)的 I2C 地址，請(qǐng)?jiān)谏想姇r(shí)將 MCLR 焊盤(pán)連接到 GND。
• 標(biāo)準(zhǔn) 1mm 5 針 JST 連接器。

優(yōu)點(diǎn)：

• 獨(dú)立電機(jī)控制。
• 更平穩(wěn)，更精確的動(dòng)作。
• 避免破壞電機(jī)。
• 易于使用的解決方案。
• 內(nèi)置電機(jī)速度反饋。
• 高響應(yīng) PID 控制，保持電機(jī)速度恒定。
• 避免可能損壞電源或電池的突然電流峰值。
• 如果指定，則自動(dòng)停在所需的行程距離或角度。
• 與 IMU 等其他傳感器結(jié)合使用時(shí)，機(jī)器人的強(qiáng)大導(dǎo)航解決方案。
• 開(kāi)源設(shè)計(jì)。
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如果你對(duì)這個(gè)項(xiàng)目感興趣，想獲取完整信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：

https://hackaday.io/project/158429-smart-motor-driver-for-robotics

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有人說(shuō)硬件技術(shù)將很快達(dá)到極限，而在我們看來(lái)，硬件創(chuàng)新，尤其是中國(guó)硬件工程師的創(chuàng)新，還遠(yuǎn)未走到盡頭，而只是剛剛開(kāi)始。作為致力于為全球硬件開(kāi)發(fā)者提供技術(shù)共享服務(wù)的平臺(tái)，與非網(wǎng)母公司 SupplyFrame 旗下最大的全球硬件開(kāi)發(fā)者社區(qū) Hackaday.com 已連續(xù)五年舉辦全球硬件開(kāi)發(fā)者大賽 Hackadayprize，有超過(guò) 3000 多個(gè)硬件團(tuán)隊(duì)在這個(gè)賽事中互動(dòng)交流、切磋技藝。

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這個(gè)《硬件改變世界》系列，我們挑選在前幾屆 Hackadayprize 大賽中獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀作品加以展示，硬件技術(shù)可以多有意思，硬件開(kāi)發(fā)者可以多有創(chuàng)意，從這些作品中你可以看到。



2019 年 3 月，Hackadayprize 中國(guó)區(qū)賽事將隆重開(kāi)啟，我們很期待看到國(guó)內(nèi)的硬件開(kāi)發(fā)者大開(kāi)腦洞、大展技藝。你準(zhǔn)備好了沒(méi)，與來(lái)自全球的硬件開(kāi)發(fā)者同臺(tái) PK？