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Grove - I2C电机驱动器V1.2

Grove I2C 马达驱动器是 Grove 系列的新成员，同样拥有易于使用的接口。其核心是一个双通道 H 桥驱动芯片（L298N），每个通道可以处理高达 2A 的电流，由 Atmel ATmega8L 控制，用于处理与例如 Arduino 之间的 I2C 通信。两个马达可以同时驱动，且可以设置不同的速度和方向。它可以为两个有刷直流马达或一个四线双相步进马达供电。它需要一个 6V 至 15V 的电源为马达供电，并配有一个板上 5V 电压调节器，可以为 I2C 总线和 Arduino 供电（可通过跳线选择）。所有驱动线路都通过二极管保护免受反向电动势的影响。

易于使用的软件接口并不是唯一易于使用的功能，因为 Grove I2C 马达驱动器旨在让您快速上手。它配备了一个用于电源的 LED 和四个 LED 来指示每个马达是否在运行以及运行的方向。螺丝端子便于马达和电源的连接，而 Grove 系统插头和 I2C 接口则使您能够将驱动器与其他多个设备串联起来。

版本追踪器​

版本 说明 发布
v1.0 首次公开发行 2012年5月17日
v1.2 由硬件设置的I2C地址 2012年7月2日

功能特性​

  • 兼容Grove接口

  • I2C接口

  • 可控制马达的速度和方向

  • 通道数：2

  • 可通过硬件更改从机地址

规格​

项目 最小值 典型值 最大值 单位
工作电压 6 - 15 VDC
每通道最大输出电流0.5 A
最大总电流1.0 A
I2C总线输入输出电压 5 V
通信协议 I2C /

接口功能​

78M05 IC: 5V电压调节器

L298 IC: 双全桥驱动器

Atmega8 IC: 控制马达旋转

注意: 螺丝接线端子上的输入电压被调节至5V，并通过跳线（J4）连接到I2C +5V。如果同时使用螺丝接线端子上的外部电源和I2C接口的电源，请移除跳线。如果需要为I2C总线提供5V电源，请使用跳线。

应用思路​

这款马达驱动器可用于驱动任何有刷电子马达，只要其在5V电压下消耗的电流不超过2A即可。可以同时驱动两个马达，并且可以设置不同的速度和方向。速度可以完全按比例设置，并由板载的ATmega8通过PWM（脉宽调制）进行控制。速度的设置是通过从Arduino或Seeeduino发送的I2C命令来实现的。 它非常适合机器人、自制遥控车、机箱风扇、高功率LED照明或涉及比例负载控制的其他项目等应用场景。

注意事项​

  • 当工作电流超过1安培时，电路板会变得非常热。请务必远离！

  • 支持Arduino IDE（1.0或更高版本）。

使用说明​

这款I2C马达驱动器基于L298芯片控制马达。L298不仅仅是一个双马达驱动器，它还是一个双H桥驱动器。H桥基本上是一种特定的晶体管配置，可以切换电流的方向。因此，将其连接到马达上时，意味着你可以让马达在两个方向上旋转，并且通过PWM（脉宽调制）输入，你可以使用Arduino来控制它们以任何速度旋转。由于L298具有两个H桥，你不仅可以使机器人前进和后退，还可以通过让每个轮子以不同的方向旋转来使其转弯。

现在，让我们使用I2C马达驱动器来控制两个直流马达或一个步进马达以正向或反向旋转。

设置I2C马达驱动器的地址​

  • 通过拨码开关设置地址是新版I2C马达驱动器新增的一项功能。

  • 然后确保程序中设置的地址与I2C马达驱动器上设置的地址一致。程序中默认的地址设置是0x0f。
#define I2CMotorDriverAdd         0x0f   // Set the address of the I2CMotorDriver

如何驱动两个直流马达

**注意:**
然而，首先要注意的是，你需要一个外部电源来为你的直流马达供电。Arduino板上的5V引脚无法为两个马达提供足够的电力，如果你这样做，可能会损坏你的Arduino。

然后，按照以下方式为你的Arduino编写程序：

#include <Wire.h>
.......
.......
< Driver functions >
.......
.......
void setup()  {
    Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master)
    delayMicroseconds(10000); //wait for motor driver to initialization
}

void loop()  {
    while(1)  {
        MotorSpeedSetAB(100,20);
        delay(10); //this delay needed
        MotorDirectionSet(0b1010);  //0b1010  Rotating in the positive direction
        delay(1000);
        MotorDirectionSet(0b0101);  //0b0101  Rotating in the opposite direction
        delay(500);
    }
}

在这个程序中，Arduino首先使用MotorSpeedSetAB()命令设置两个直流马达的速度，然后使用MotorDirectionSet()命令设置直流马达的工作方向。请参考Grove-I2C_Motor_Driver_V1.2#Function_Reference以获取更多细节，你可以在Grove-I2C_Motor_Driver_V1.2#Resources中下载所有示例代码。

如何驱动4线步进电机​

I2C电机驱动器也可以用来驱动4线步进电机。将你的步进电机连接到I2C电机驱动器的输出引脚，然后将电机驱动器通过I2C总线连接到你的Arduino/Seeeduino上。按照以下步骤为你的Arduino编程：

#include <Wire.h>
.......
.......
< Driver functions >
.......
.......
void setup()  {
    Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master)
    delayMicroseconds(10000); //wait for motor driver to initialization
}

void loop()  {
    while(1)  {
        MotorSpeedSetAB(100,100);//when driving a stepper, the speed should be set to 100;
        delay(10);
        MotorDirectionSet(0b0001);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0011);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0010);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0110);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0100);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1100);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1000);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1001);
        delay(4);
    }
}

连接好的4线步进电机将会转动，你可以在Arduino程序中调整其转动速度或步数。此外，你还可以使用其他一些步进电机库来控制它，你可以在资源库中下载所有的示例代码。

函数参考​

1. void MotorSpeedSetAB(unsigned char MotorSpeedA , unsigned char MotorSpeedB)

描述: 定义电机1和电机2的速度

MotorSpeedA: 直流电机A的速度，取值范围应为 0~100;

MotorSpeedB: 直流电机B的速度，取值范围应为 0~100;

用法:

Serial.println("sent DC speed 100");
MotorSpeedSetAB(100,100);//defines the speed of motor 1 and motor 2;
delay(10); //this delay needed

2. void MotorPWMFrequenceSet(unsigned char Frequence)

描述：设置PWM的分频频率，默认值为0x03。

Frequence：PWM的分频频率。

3. void MotorDirectionSet(unsigned char Direction)

描述：调整电机的方向。

方向：可以是正转/反转。

用法：

MotorDirectionSet(0b1010);  //"0b1010" defines the output polarity, "10" means the M+ is "positive" while the M- is "negative"
                            // make sure M+ and M- is different polarity when driving DC motors.
delay(1000);
MotorDirectionSet(0b0101);  //0b0101  Rotating in the opposite direction
delay(500);

4. void MotorDriectionAndSpeedSet(unsigned char Direction,unsigned char MotorSpeedA,unsigned char MotorSpeedB)

描述：同时调整电机的方向和速度。

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资源​

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