Hercules 双通道 15A 6-20V 电机控制器
Hercules 双通道 15A 6-20V 电机控制器是一款高电流电机驱动控制板，包括微控制器处理器、电机驱动电路、充电电路和保护电路。它提供了一个完整的电源、控制和驱动解决方案。
与 L298 相比，其半桥电机控制器 IR2104 和 N-MOSFET 在驱动重载设备方面具有显著优势，输出电流甚至可达 15A。Hercules 双通道电机控制器设计为宽电源范围，因此遥控车和模型飞机中常用的 7.4~11.1V 锂电池也可以使用。保险丝在过载时保护电路板，对应的 LED 显示保护状态。
该电机控制器与 Arduino 兼容。最重要的是，它专注于高扩展性。预留的标准 Grove 接口为您提供了方便的连接方式，可连接到电动车平台上的丰富模块，例如舵机和编码器，因此它支持多功能，您可以构建多样化的杰作。
功能特点
- 基于 MOSFET 的全桥驱动电路支持两个独立通道，每个通道可达 15A
- LED 显示保险丝保护状态
- 多个 Grove 接口，方便连接舵机、编码器和传感器
- ATMega328 控制器，与 Arduino 兼容
规格参数
| 项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 工作电压 | 6.0 | - | 20.0 | VDC |
| 每通道电机电流 | - | - | 15 | A |
| I/O 电压 | - | 5 | - | VDC |
| I/O 逻辑 (TTL) | - | 5 | - | VDC |
| 温度范围 | -40 | +125 | C |
硬件概览
A: 编码器连接器。
B: Grove 连接器。
C: 舵机连接器。
D: ATMega328P 集成电路。
E: SPI 连接器。
F: 编程连接器。
G: 复位按钮。
H: 通道 1 电机保险丝。
J: 通道 2 电机保险丝。
K: 通道 1 电机螺丝端子。
L: 通道 2 电机螺丝端子。
M: 电池输入螺丝端子。
使用方法
连接器概览
编码器连接器
在 Hercules 平台 的电机中有编码器，用于测量电机速度。这两个连接器用于连接这些编码器。接头还提供 5VDC 电源以为编码器供电。
Grove 连接器
这些舵机连接器设置为标准舵机样式接头，包括 GND、+5V 和信号，用于控制舵机角度。
电池输入螺丝端子
电池连接器在输入螺丝端子上标有 GND 和 VM。VM 是电池的正极，GND 是电池的负极。请确保输入电压范围在 6~20V 之间，以避免任何损坏。
电机螺丝端子
电机螺丝端子标有 M1A / M1B（通道 1）和 M2A / M2B（通道 2）。电机没有特定的极性。如果电机运行方向与您期望的相反，您可以反转电机线以改变旋转方向。请注意，J21&J20 和 J22&J23 是并联连接的，也就是说，您应该将 Hercules 的左侧两个电机连接到一个通道，右侧两个电机连接到另一个通道。
使用方法
注意
控制器不能直接通过连接到 PC 的编程连接器供电以下载代码。控制器必须通过 J1 电源螺丝端子供电，可以使用电池或 DC 电源（6-20V）。控制器使用两个 15A 慢熔保险丝保护“H”桥。在连接电源后：
- 将一个直流电机连接到通道 1 螺丝端子。
- 使用 UartSBee V4 和 USB 数据线将控制器连接到您的电脑。
- 加载 Motor Controller Library 并运行 "motorDriverDemo" 程序。
#include "motordriver_4wd.h"
#include <seeed_pwm.h>
void setup()
{
MOTOR.init(); //初始化所有引脚
}
void loop()
{
MOTOR.setSpeedDir(DIRF, 80); //设置电机 1 和电机 2 的方向：DIRF，速度：80（范围：0-100）。
delay(3000);
MOTOR.setSpeedDir(DIRR, 80); //设置电机 1 和电机 2 的方向：DIRR，速度：80（范围：0-100）。
delay(3000);
}
注意
电机有两个运行方向：DIRF（前进）和 DIRR（后退）。如果电机运行方向相反，您可以反转电机线以改变旋转方向。- 从电脑断开控制器。
- 通过电池输入螺丝端子将控制器连接到电池或 DC 电源。
- 现在您可以看到电机以一定速度旋转。
参考
"motorDriverDemo" 包含一些函数。要了解每一行代码如何影响结果，您需要仔细研究注释。请参考 motodriver_4wd 库中定义的以下函数。
1. setStop1()
描述：停止电机 1
2. setStop2()
描述：停止电机 2
3. void setSpeedDir(int ispeed, unsigned char dir)
描述：设置 motor1 和 motor2 的速度和方向
4. void setSpeedDir1(int ispeed, unsigned char dir)
描述：设置 motor1 的速度和方向
5. void setSpeedDir2(int ispeed, unsigned char dir)
描述：设置 motor2 的速度和方向
扩展使用
基于 Hercules Dual 15A 6-20V 电机控制器，我们设计了一款遥控车，具有强大的动力和良好的减震效果。
遥控
所需物品：
- RFBee 模块
- Grove - 拇指摇杆
- Grove - XBee 扩展板
- 电池
RFBee 模块：用于远程发送数据。
Grove - 拇指摇杆：用于遥控汽车。
Grove - XBee 扩展板：提供使用 RFBee 的便利。我们可以使用 MiniUSB 插口为 RFBee 上传代码。
注意
您可以使用 USB 数据线连接到 PC 来替代电池。- 将 RFBee 插入 Grove - XBee 扩展板的 Bee 插槽。
- 下载 RFBee Library 并解压到 Arduino IDE 的 libraries 文件夹中，路径为：..\arduino-1.0.1\libraries。
- 下载并上传示例代码：Remote lvc 到一个 RFBee。在上传之前，需要选择 Tools->Board->Arduino Pro 或 Pro Mini (3.3V, 8MHz) w/ ATmega168，并从 Tools 菜单中选择正确的串口。
- 将 Grove - 拇指摇杆连接到 Grove - XBee 扩展板的 IIC Grove 接口。
- 将电池连接到 Grove - XBee 扩展板的电池接口。
注意
您可以参考 Grove - XBee 扩展板 wiki 的接口功能说明。接收端
所需物品：
- RFBee 模块
- Grove - XBee 扩展板
- Hercules Dual 15A 6-20V 电机控制器
RFBee 模块：用于远程发送数据。
Grove - XBee 扩展板：提供使用 RFBee 的便利。我们可以使用 MiniUSB 插口为 RFBee 上传代码。
15A 6-20V 电机控制器：驱动电机旋转。
- 将 RFBee 插入 Grove - XBee 扩展板的 Bee 插槽。
- 将 Grove - XBee 扩展板的 IIC 接口连接到电机控制器的 IIC 接口。
- 将四个电机连接到 Motor1A/Motor1B(Motor2A/Motor2B)。
我们使用 4WD Hercules 移动机器人平台 作为电机控制器，如下图所示：
- 将代码上传到另一个 RFBee 模块。
// rfbee 发送和接收示例
#include <Arduino.h>
#include <EEPROM.h>
#include <RFBeeSendRev.h>
#include <RFBeeCore.h>
#include <Wire.h>
#define FRAMESTART1 0x53 // 数据帧起始1
#define FRAMESTART2 0x01 // 数据帧起始2
#define FRAMEEND1 0x2f // 数据帧结束1
#define FRAMEEND2 0x45 // 数据帧结束2
void sendToI2C(unsigned char ilen, unsigned char *idata)
{
Wire.beginTransmission(4); // 传输到设备 #4
for(int i = 0; i<ilen; i++) {Wire.write(idata[i]);} // 发送一个字节
Wire.endTransmission(); // 停止传输
}
void setup(){
pinMode(10, OUTPUT);
RFBEE.init();
Wire.begin();
Serial.begin(38400);
Serial.println("ok");
}
unsigned char rxData1[200]; // 数据长度
unsigned char len1; // 长度
unsigned char srcAddress1;
unsigned char destAddress1;
char rssi1;
unsigned char lqi1;
int result1;
unsigned char cntGetDta = 5;
void loop()
{
if(RFBEE.isDta())
{
result1 = receiveData(rxData1, &len1, &srcAddress1, &destAddress1, (unsigned char *)&rssi1 , &lqi1);
Serial.println(len1);
for(int i = 0; i< len1; i++)
{
Serial.print(rxData1[i]);Serial.print("\t");
}
Serial.println();
sendToI2C(6, rxData1);
}
}
- 下载 Motodriver 4wd.zip 电机控制器库。在上传之前，需要选择 Tools->Board->Arduino Duemilanove w/ ATmega328。
结果
基于 Hercules Dual 15A 6-20V 电机控制器和 4WD Hercules 移动机器人平台的遥控车可以承载一个容量为 19L 的水容器。
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