這段時(shí)間一直忙著開(kāi)發(fā)基于 .NET Micro Framwork 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)（參見(jiàn)： http://space.cnblogs.com/group/topic/41835/ ），所以隔了近一個(gè)禮拜的時(shí)間，才有精力繼續(xù)研究 PWM 驅(qū)動(dòng)智能小車(chē)的問(wèn)題。

以前對(duì)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)的控制了解不深，以為僅對(duì)步進(jìn)電機(jī)而言，才能進(jìn)行 PWM 控制，及到購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)板和步進(jìn)電機(jī)后，才發(fā)現(xiàn)由于驅(qū)動(dòng)板的原因，控制步進(jìn)電機(jī)的方向、速度只能通過(guò) IO 控制，相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)我以前寫(xiě)的博文《 步進(jìn)電機(jī)控制（非 PWM 模式） 》。

在介紹具體的控制代碼之前，為了便于更深入的了解 PWM 控制直流電機(jī)的機(jī)制，我們先粗略了解一下 H 橋驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的原理。

（ 1 ）、 H 橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括 4 個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)；

（ 2 ）、導(dǎo)通 Q1 和 Q4 ，電流從 Q1 經(jīng)電機(jī)流到 Q4 ，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；

（ 3 ）、導(dǎo)通 Q3 和 Q2 ，電流從 Q3 經(jīng)電機(jī)流到 Q2 ，電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；

（ 4 ）、電流的大小，決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò) PWM 的占空比（電流通斷比）來(lái)決定電流的大小，從而間接控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

當(dāng)然為了提高驅(qū)動(dòng)能力三級(jí)管會(huì)換為 MOS 管，不過(guò)其原理都是一樣的。但是實(shí)際使用的時(shí)候，用分立元件制作 H 橋是很麻煩的，現(xiàn)在都是采用封裝了 H 橋的集成電路芯片，如比較常用芯片有 L293B 、 L293D 、 L298N 、 TA7257P 、 SN754410 等。

更多關(guān)于 H 橋的相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)如下文章：

（ 1 ）、《 關(guān)于直流電機(jī) H 橋驅(qū)動(dòng)方案的選擇 》

（ 2 ）、《 H 橋及直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路詳述文檔信息 》

（ 3 ）、《 直流電機(jī)的 PWM 沖調(diào)速控制技術(shù) 》

我們目前所選用的四路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其核心芯片就是 L293B 芯片，每個(gè)芯片集成了兩個(gè) H 橋電路，可以同時(shí)控制兩路直流電機(jī)。

L293B 芯片的原理圖如上圖所示，內(nèi)含兩路 H 橋，四路輸入，兩路方向控制，兩路 PWM 控制。

實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，讓直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)有如下組合控制（僅以 A 路示例）

（ 1 ）、 A 向 高電平輸入 PWMA 輸入 PWM 方波 直流電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)

（ 2 ）、 A 向 低電平輸入 PWMA 輸入 PWM 方波 直流電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)

（ 3 ）、 A 向和 PWMA 交換， A 向輸入 PWM 方波， PWMA 保持高電平或低電平

不同的組合，不同的控制方式，則直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向不同，并且有的組合 PWM 占空比高，反而轉(zhuǎn)速低，而有的就是占空比高，則轉(zhuǎn)速也高。

和紅牛開(kāi)發(fā)板的具體接線如下：

M1_S – PA6 (TIM3_CN1)

M1_D – PA4

M2_S – PA7 (TIM3_CN2)

M2_D – PA5

智能小車(chē)，我們選用相對(duì)低價(jià)，且比較容易安裝紅牛開(kāi)發(fā)板的小車(chē)底盤(pán)，共有兩種組裝方案，如下圖所示，我比較傾向推薦第二種組裝方案。

（ 1 ）、小車(chē)底盤(pán)散件；

（ 2 ）、安裝后的小車(chē)；

（ 3 ）、 .NET Micro Framework 開(kāi)發(fā)板固定到小車(chē)底盤(pán)上（藍(lán)色區(qū)為安裝固定位置）

（ 4 ）、不用小車(chē)上層板，直接用銅軸固定開(kāi)發(fā)板；

驅(qū)動(dòng)板供電，可以直接選擇 9V 的電池，不過(guò)開(kāi)發(fā)板也需要另行購(gòu)買(mǎi) 5V 左右的電池。此外也可以購(gòu)買(mǎi) 6 節(jié)普通的 5 號(hào)充電電池（ 3 節(jié)給開(kāi)發(fā)板供電， 3+3 節(jié)給驅(qū)動(dòng)板供電），通過(guò)電池盒給驅(qū)動(dòng)板和開(kāi)發(fā)板供電。

由于底層我已經(jīng)封裝了 PWM 驅(qū)動(dòng)庫(kù)，所以用 C# 開(kāi)發(fā)小車(chē)的控制代碼，將非常的容易，本示例的代碼如下：

public static void Main()

{

PWM pwm = new PWM ( PWM . Timer .T3, 1000, 100);

OutputPort Lc = new OutputPort (( Cpu . Pin ) GPIO_NAMES .PA4, false );

pwm.Start( PWM . Channels .CH1, 50, PWM . Mode .PWM1); //PA6

OutputPort Rc = new OutputPort (( Cpu . Pin ) GPIO_NAMES .PA5, false );

pwm.Start( PWM . Channels .CH2, 90, PWM . Mode .PWM1); //PA7

while ( true )

{

Thread .Sleep(1000);

}

}

我們選用 Timer3 進(jìn)行 PWM 輸出，查看開(kāi)發(fā)板原理圖， Timer3 的第一路 PWM 輸出的管腳為 PA6 ，第二路為 PA7 ，我們選擇 PA4 和 PA5 作為方向控制。

函數(shù)簡(jiǎn)介：

（ 1 ）、 PWM 聲明

public PWM( PWM . Timer timer, uint f, ushort count);

timer – 芯片時(shí)鐘，可選 Timer2 ， Timer3 ， Timer4 ， Timer5 ；

f – PWM 輸出頻率，一般建議 1000 以上，不過(guò)幾百也可以，網(wǎng)友可以自行測(cè)試。

Count – 計(jì)數(shù)（可看成占空比的分母）

（ 2 ）、 PWM 開(kāi)始輸出

public int Start( PWM . Channels ch, ushort dutyCycle, PWM . Mode mode);

ch – PWM 通道，可有四路通道

dutyCycle – 可看成占空比的分子

mode – pwm 輸出方式，可以是方波，也可以強(qiáng)制為高或低；

（ 3 ）、 PWM 停止輸出

public int Stop( PWM . Channels ch);

（運(yùn)行時(shí)的截圖）

小車(chē)的運(yùn)行視頻： http://video.sina.com.cn/v/b/37930017-1804832611.html

本文源碼： http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/PWMCar.rar

MF 快速參考： .NET Micro Framework 快速入門(mén)

MF 中文討論組： http://space.cnblogs.com/group/MFSoft/

微軟官方論壇： MSDN 微軟中文技術(shù)論壇 (.NET Micro Framework)

開(kāi)發(fā)板簡(jiǎn)明手冊(cè)： http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b938f630100kh0k.html

【低價(jià)開(kāi)發(fā)板】 http://item.taobao.com/item.htm?id=7117999726

【STM32 .Net MF開(kāi)發(fā)板學(xué)習(xí)-13】用PWM驅(qū)動(dòng)智能小車(chē)