用Arduino 制作双轮(玩具)自平衡车(五,直流减速电机) / DIY Arduino Two wheeled self balancing vehicle (5)

用Arduino 制作双轮(玩具)自平衡车(五,直流减速电机) / DIY Arduino Two wheeled self balancing vehicle (5)

继续我们的玩具自平衡车DIY之旅。

上篇帖子中提及的铝合金板上打孔的问题,暂时还没解决。
偶尔在同学群里提了一句,结果各路大神纷纷给我建议: 有的建议让我买个台钻,有的让我去他家取金属麻花钻头,有的让我提供图纸给我用CNC机床加工,有的要去给我问问他们实验室都有啥设备可以让我使用…
真是一堆亲同学啊。

然而我最主要的问题,还是要确定到底用什么样方案以及如何摆放。

先来说说直流减速电机吧。

电机的组成

我们这次DIY平衡车用的是这款电机。
全称应该叫做带霍尔编码器的直流减速电机
所以从逻辑上,可以分为三个部分

  • 霍尔编码器
  • 直流电机
  • 变速箱

霍尔编码器

有关编码器的话题相对复杂一点点,我会在后续的帖子中单独介绍。
这里暂时略过。

直流电机

去掉霍尔编码器部分后,就变成了直流减速电机。
为了方便说明,我用另外一款直流减速电机来说明。其实是一样的,只是我DIY用的电机没有更详细的参数。
IMG_20161223_1203002596a.jpg
大致这个样子,后边是电机,前边是变速箱。

这款电机相对比较正规,印有详细的参数,我们弄个大点的图片来看。
IMG_20161223_120332f070f.jpg
可以看到电机的电压是12V,转速是3500转每分钟。

而加上变速箱后,是12V下是60转每分钟。

直流电机就需要两根线。分别接电源的正负极,对调接线则电机更换转动方向。
另外,电压决定电机的转速。比如这个电机12V下3500转,如果我们给更高的电压,它的转速就会提高,反之则会降低。
根据这个原理,我们可以控制电源的正负极来控制电机转向,通过调制电压来控制转速。
(需要注意的是,电压有一定范围,太高了会导致电机烧毁,太低了可能不转)

变速箱

变速箱的作用就是通过一系列的齿轮传动,来达到增加或者降低转速的目的。

此款电机的变速箱为减速齿轮,来张特写。
IMG_20161223_120127cae2f.jpg

降低转速的目的是提高电机转矩,简单的说让它有更大的力气。
比如电动窗帘电机,汽车车窗升降电机,后视镜调整电机,都用的减速电机。

增加速度的齿轮,最常见的是老式钟表的发条机制,小时候总拆着玩,现在很少见到了。

关于电机驱动

讲了这么多,但是也不能手动更换电源极性,也不能手动调节电压不是?
所以要用到电机驱动板,这样我们就可以通过单片机程序控制啦。
接下来的文章,我会详细介绍,这里先放个图喽。
IMG_20161223_12041168cc3.jpg

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