☛ 功能说明
利用 Arduino 开发板控制直流马达转动方向。由 Serial Monitor 视窗传送命令控制马达转动方向，当输入 ” R ” 键时，马达右转；当输入 ” L ” 键时，马达左转；当输入 ” S ” 键时，马达停止转动。
关于直流马达的正反转功能，需要使用专用的驱动芯片配合控制，比如 L9110，L298 ，L293D 等。
下图为 L293D 全桥 ( full-H ) 驱动器，其工作电压 4.5V 至 36V，Vcc1 提供内部逻辑电源，可以连接 Arduino 开发板的 +5V 脚，Vcc2 为外接电源，提供输出端马达所需电源。
L293D 内含四组半桥 ( half-H ) 驱动器，有静电 ( electro static discharge，简记 ESD ) 保护，过热关机及输出二极管抑制线圈电压瞬间变化等功能。L293D 所有输入准位都与 TTL 相容，可以直接连接至 Arduino 开发板输出，而输出则使用达林顿三极管放大驱动电流达 600mA，可以驱动直流马达。
L293D 可以同时控制四组直流马达的转速，电路图如下所示，只要将 PWM 信号输入到致能脚 ” EN ” 即可，控制方式如下表所示。
L293D 也可以同时控制两组直流马达的转向及转速，电路如下图所示，只要将其任两组输出连接至直流马达线圈两端即可，控制方式如下表所示。
单向控制方式：
| 致能 ( EN ) | 输入 ( 3A/4A ) | 功能 ( M1/M2 ) |
| H | L / H | 转动 / 转动 |
| H | H / L | 快速停止 |
| L | × / × | 快速停止 |
双向控制方式：
| 致能 | 输入 ( 1A/3A ) | 输入 ( 2A/4A ) | 功能 |
| H | L | H | 右转 |
| H | H | L | 左转 |
| H | L | L | 快速停止 |
| H | H | H | 快速停止 |
| L | × | × | 快速停止 |
☛ 使用材料
Arduino UNO R3 开发板 × 1、L293D 芯片 × 1、5V 直流马达 × 1。
☛ 电路图及面包板接线图
☛ 程序码
const int in1Pin=2; //数位接脚 2 连接至马达线圈 M+
const int in2Pin=3; //数位接脚 3 连接至马达线圈 M-
char key; //按键值
void setup()
{
Serial.begin(9600); //初始化串列埠，鲍率为 9600bps
Serial.println("Press 'S' : Stop"); //按 'S',马达停止转动
Serial.println("Press 'R' : Turn Right"); //按 'R'，马达右转
Serial.println("Press 'L' : Turn Left"); //按 'L'，马达左转
pinMode(in1Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 2 为输出模式
pinMode(in2Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 3 为输出模式
}
void loop()
{
if(Serial.available()) //按任意键
{
key=Serial.read(); //读取按键值
Serial.print("Key = "); //显示按键值
Serial.println(key);
}
if(key=='S' || key=='s') //按下 'S' 键或 's' 键
{
digitalWrite(in1Pin,LOW); //马达停止转动
digitalWrite(in2Pin,LOW);
}
if(key=='R' || key=='r') //按下 'R' 键或 'r' 键
{
digitalWrite(in1Pin,HIGH); //马达右转
digitalWrite(in2Pin,LOW);
}
if(key=='L' || key=='l') //按下 'L' 键或 'l' 键
{
digitalWrite(in1Pin,LOW); //马达左转
digitalWrite(in2Pin,HIGH);
}
}
☛ 练习
㈠ 设计 Arduino 程式，使用 Serial Monitor 视窗控制直流马达转向。当输入 ‘ R ‘ 键时，马达右转 2 秒停止；当输入 ‘ L ‘ 键时，马达左转 2 秒停止。
const int in1Pin=2; //数位接脚 2 连接至马达线圈 M+
const int in2Pin=3; //数位接脚 3 连接至马达线圈 M-
char key; //按键值
void setup()
{
Serial.begin(9600); //初始化串列埠，鲍率为 9600bps
Serial.println("Press 'R' : Turn Right, 2Sec."); //按 'R'，马达右转 2 秒
Serial.println("Press 'L' : Turn Left, 2Sec."); //按 'L'，马达左转 2 秒
pinMode(in1Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 2 为输出模式
pinMode(in2Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 3 为输出模式
}
void loop()
{
if(Serial.available()) //按任意键
{
key=Serial.read(); //读取按键值
Serial.print("Key = "); //显示按键值
Serial.println(key);
}
if(key=='S' || key=='s') //按下 'S' 键或 's' 键
{
digitalWrite(in1Pin,LOW); //马达停止转动
digitalWrite(in2Pin,LOW);
}
if(key=='R' || key=='r') //按下 'R' 键或 'r' 键
{
digitalWrite(in1Pin,HIGH); //马达右转
digitalWrite(in2Pin,LOW);
delay(2000); //延迟 2 秒
key='S';
}
if(key=='L' || key=='l') //按下 'L' 键或 'l' 键
{
digitalWrite(in1Pin,LOW); //马达左转
digitalWrite(in2Pin,HIGH);
delay(2000); //延迟 2 秒
key='S';
}
}
㈡ 设计 Arduino 程式，使用 Serial Monitor 视窗控制直流马达转向及转动时间。当输入 ‘ 2R ‘ 代表右转 2 秒停止；当输入 ‘ 5L ‘ 代表左转 5 秒停止。当输入 ‘ 0L ‘ 代表持续左转不停止。( 输入值为 0R ~ 9R 或 0L ~ 9L )
const int in1Pin=2; //数位接脚 2 连接至马达线圈 M+
const int in2Pin=3; //数位接脚 3 连接至马达线圈 M-
char key[2]; //按键值
int delaySecond; //延迟秒数
int i=0; //字元阵列索引
int msgFlag=0; //讯息列印旗标
void setup()
{
Serial.begin(9600); //初始化串列埠，鲍率为 9600bps
Serial.println("Press '2R': Turn Right, 2Sec."); //按 '2R'，马达右转 2 秒
Serial.println("Press '7L': Turn Left, 7Sec."); //按 '7L'，马达左转 7 秒
pinMode(in1Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 2 为输出模式
pinMode(in2Pin,OUTPUT); //设定数位接脚 3 为输出模式
}
void loop()
{
if(Serial.available()) //按任意键
{
key[i]=Serial.read(); //读取按键值
i++;
if(i==2)
i=0;
msgFlag=1;
}
if(msgFlag==1) //列印马达转动方向及时间
{
if(key[1]=='R' || key[1]=='r')
{
Serial.print("Motor turn right, ");
Serial.print(key[0]-'0');
Serial.println(" Sec.");
}
if(key[1]=='L' || key[1]=='l')
{
Serial.print("Motor turn left, ");
Serial.print(key[0]-'0');
Serial.println(" Sec.");
}
msgFlag=0;
}
switch(key[1]) //判断直流马达的转向
{
case 'r':
case 'R':
motorTurnRight(); //马达向右转
break;
case 'l':
case 'L':
motorTurnLeft(); //马达向左转
break;
case 's':
case 'S':
motorStop(); //马达停止转动
break;
}
if((key[0]-'0')>0) //判断马达转动几秒后停止转动
{
delaySecond=(key[0]-'0')*1000; //延迟秒数
delay(delaySecond);
motorStop(); //马达停止转动
}
}
void motorTurnRight() //马达右转函式
{
digitalWrite(in1Pin,HIGH);
digitalWrite(in2Pin,LOW);
}
void motorTurnLeft() //马达左转函式
{
digitalWrite(in1Pin,LOW);
digitalWrite(in2Pin,HIGH);
}
void motorStop() //马达停止函式
{
digitalWrite(in1Pin,LOW);
digitalWrite(in2Pin,LOW);
key[1]='S';
}
