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Arduino应用——PWM控制直流电机风扇
PWM原理实验器件功能描述接线图/原理图实现代码结果
最近在使用arduino UNO开发板完成课程小作业。其中一个要求设计一个电风扇控制系统，要求能够通过PWM调节风扇的转速。期间搜索了许多例程和方法，但受限于器件，效果不好。最后融合了两种方法，成功实现控制功能，因此在这里总结出来。 PWM原理根据arduino官方社区的定义，PWM即脉冲宽度调制，是一种通过数字控制方式获得模拟结果的技术。数字控制用于创建方波，即在on和off之间切换的信号。通过改变信号处于ON状态时间和处于OFF状态时间的比例，这种模式可以模拟板子从Vcc（对UNO是5V）到off（GND，即0V）的所有电压。“ON”的持续时间称为 脉冲宽度。更改或调制脉冲宽度可以获得变化的模拟值。如果用LED灯足够快地重复此开关模式，效果相当于用一个介于0~Vcc之间的稳定电压，控制着LED灯的亮度。
实际操作时，ULN2003驱动板的IN1连接arduino的数字IO口9，供电口分别连接arduino的5V和gnd口。步进电机驱动部分最上方的接口连接直流电机。 四角按键开关怎么接线直流电机 直流电机两端无正负之分。
功能描述
Arduino的板载输出电流是不够的，所以我们得需要借助ULN2003驱动板来实现。 通过加速和减速按键，能够控制负载/电机两端电压，改变电机转速。 PWM频率一定时，脉冲宽度越大，占空比越大，提供给电机的平均电压越大，电机转速就越高。反之脉冲宽度越小，则占空比越小，提供给电机的平均电压越小，电机转速就低。 接线图/原理图
代码及注释如下，可供参考。 // 定义引脚 const int buttonPin1 = 7; //定义buttonPin1引脚为7，加速按键 const int buttonPin2 = 2; //定义buttonPin2引脚为8，减速按键 const int motorPin = 9; //定义motorPin引脚为9，驱动电机 int buttonState1 = 0; int buttonState2 = 0; int outputValue = 0; int a1 = 0; //占空比，这里取0-255 void setup() { //输入输出状态定义 pinMode(buttonPin1, INPUT); pinMode(buttonPin2, INPUT); pinMode(motorPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); //定义串口波特率 } void loop() { // 串口监视器打印按键状态和电机转速 buttonState1 = digitalRead(buttonPin1); buttonState2 = digitalRead(buttonPin2); Serial.print("加速按钮="); Serial.println(buttonState1); Serial.print("减速按钮="); Serial.println(buttonState2); delay(1000); outputValue=analogRead(motorPin); //outputValue:0~1023 Serial.print("output="); Serial.println(outputValue); if（outputValue //如果加速按键按下 a1 += 20; // a1的变化数值可以根据实际需求调整 analogWrite(motorPin, a1); //将a的值赋给motorPin delay(1000); //延迟1s } if(buttonState2 == HIGH) { //如果减速按键按下 a1 -= 20; analogWrite(motorPin, a1); delay(1000); } } } 结果程序烧录到arduino板子上后，打开串口监视器，同时随机按下按键，观察风扇转动情况与串口监视器读数。 |
0%占空比的图中，绿线代表固定时间段。如果arduino的PWM频率为500Hz，则该段持续时间或周期为2毫秒。analogWrite()函数的写入范围是0-255，那么analogWrite（255）代表请求100％的占空比（始终打开），而analogWrite（127）则是50％的占空比（一半时间）。
这里在附上这些器件的官方指南和工作原理的说明。
总的来说，编程可以实现按键控制风扇转速增加/减小。【本文地址】