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mBot教學(4) - 移動控制
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吳錫修 (ShyiShiou Wu)
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直流馬達方向與速度控制原理、mBot移動控制指令、前後移動控制應用、轉彎角度控制應用、行進間轉彎控制應用
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mBot教學(4) - 移動控制
1.
電子工程系車用電子與資訊組 教學(4) 移動控制 吳錫修 February 11, 2018 直流馬達方向與速度控制原理、mBot移動控制指令、 前後移動控制應用、轉彎角度控制應用、轉彎行進控 制應用
2.
shapethefuture 安培右手定則 用右手握住通電螺線管,四指指向電流方向,則大拇指端是磁場N極 直流馬達原理 2
Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 電流方向 磁場方向 NS 同性相斥,異性相吸 運動貫性,轉子繼續轉動 同性相斥,異性相吸 電流反向 運動貫性,轉子繼續轉動 電流反向
3.
shapethefuture CPU散熱風扇 USB風扇
遙控車 四軸飛行器 生活科技應用實例 3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
4.
shapethefuture 直流馬達 齒輪箱 (減速&轉向) 減速直流馬達 額定電壓:直流6V
空載轉速:200RPM (revolutions per minute)±10% 齒輪比1:48 降低速度、增加扭力 mBot直流馬達模組 1/2 4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 齒輪箱內部結構
5.
shapethefuture 預設左側馬達連接到mCore馬達連接埠1,右側馬達連接到mCore 馬達連接埠2 mBot直流馬達模組 2/2 5
Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 右側 左側
6.
shapethefuture 正轉 反轉 直流馬達正反轉控制原理 6
Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. VDD OUT1 OUT2 IN1 (L) IN2 (H) M VDD OUT1 OUT2 IN1 (H) IN2 (L) M
7.
shapethefuture 使用1KHz PWM
(pulse width modulation) 調整DC馬達速度,但 無法精準控制轉速 直流馬達速度控制原理 7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 最高速 靜止 低速
8.
shapethefuture mBot輸子直徑6.5cm,輪子轉⼀圏6.5*3.14=20.41cm 左右馬達同步控制指令
左轉、右轉為原地旋轉方式 mBot靜止時,需要較大啟動力矩,無法直接低速前進,可先以高速 啟動後再降速 速度及方向控制 1/5 8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 正轉最高速 靜止 反轉最高速
9.
shapethefuture 左右馬達個別控制指令 mCore馬達連接埠1接左側馬達,馬達連接埠2接右側馬達
控制指令 速度及方向控制 2/5 9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
10.
shapethefuture 前進:左右馬達轉速相同且大於0 等同 後退:左右馬達轉速相同且小於0 等同
停止:左右馬達轉速同時為0 等同 速度及方向控制 3/5 10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
11.
shapethefuture 行進間右轉:左側馬達轉速>右側馬達轉速 以右輪為支點右轉
以左輪為支點右轉 原地右旋轉 速度及方向控制 4/5 11 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
12.
shapethefuture 行進間左轉:左側馬達轉速<右側馬達轉速 以左輪為支點左轉
以右輪為支點左轉 原地左旋轉 速度及方向控制 5/5 12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
13.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot以75速度前進2秒,停止0.5秒後再以150速度後退1 秒,之後停止
觀察車子移動情形 車子保持直線前進嗎? 為什麼? 車子有回到原點嗎? 為什麼? Lab 前後移動控制練習 1/3 13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
14.
shapethefuture 程式流程 Lab 前後移動控制練習
2/3 14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
15.
shapethefuture 參考程式 Lab 前後移動控制練習
3/3 15 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
16.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot速度由50開始,每0.4秒加速20至250,持續1秒後, 每0.4秒減速20至50,之後停止 Lab
直線加減速控制練習 1/3 16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
17.
shapethefuture 程式流程 Lab 直線加減速控制練習
2/3 17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
18.
shapethefuture 參考程式 建立speed變數 Lab
直線加減速控制練習 3/3 18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
19.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,讓mBot以100速度繞正方形路徑⼀圈
注意事項:需要測試並調整等待 (delay) 時間以控制旋轉角度 Lab 轉彎角度控制練習 1/3 19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
20.
shapethefuture 程式流程 Lab 轉彎角度控制練習
2/3 20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
21.
shapethefuture 參考程式 Lab 轉彎角度控制練習
3/3 21 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 須調校延遲時間
22.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,讓mBot順時針繞圓圏行進 Lab
轉彎角度控制練習II 1/3 22 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
23.
shapethefuture 程式流程 Lab 轉彎角度控制練習II
2/3 23 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 設左馬達速度 設右馬達速度 按下按鈕 是 否 重覆執行
24.
shapethefuture 參考程式 左右馬達速度差愈大,繞圏半徑愈小 Lab
轉彎角度控制練習II 3/3 24 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
25.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,利用左右馬達速度差方式讓mBot以S形前進 Lab轉彎行進控制練習
1/3 25 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
26.
shapethefuture 程式流程 Lab 轉彎行進控制練習
2/3 26 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
27.
shapethefuture 參考程式 左右馬達速度差愈大,S型彎度愈大 Lab
轉彎行進控制練習 3/3 27 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
28.
shapethefuture 直流馬達正轉、反轉原理 直流馬達速度控制原理
mBot馬達控制指令 復習 28 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
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