Motor Driver HAT
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提供树莓派与Jetson nano控制程序
目录
硬件说明
特点
- 基于树莓派接口设计，适用于Raspberry Pi Zero/Zero W/Zero WH/2B/3B/3B+
- I2C接口控制，通过改变5个地址跳线可以同时接多达32个模块
- 板载PCA9685芯片，可输出12位硬件PWM控制电机转速
- 板载TB6612FNG双H桥电机驱动芯片，工作高效，不易发热
- 板载5V稳压芯片，输出可达3A电流，可通过VIN端子接入电池供电
- 预留I2C控制接口，方便接入其他主控板
实物
| 标号 | 描述 |
| 5V | 5V电源 |
| 3V3 | 3.3V电源 |
| GND | 电源地 |
| SDA | I2C数据线 |
| SCL | I2C时钟线 |
| VIN | 电机驱动电压（6-12V） |
| A1 | 电机A正极 |
| A2 | 电机A负极 |
| B1 | 电机B正极 |
| B2 | 电机B负极 |
| B4 | 双极步进电机M2绕组B输出2端 |
资源介绍
电源
输入端采用MP1584稳压芯片，该芯片支持4.5V到28V的宽电压输入，输出电流达3A。虽然芯片支持最高28V的输入，但是由于给电机的工作电压也由VIN_USER供给，实际上输入电压最好保持在6-12V.
MP1584稳压芯片输出5V，这个5V用于给树莓派供电，然后5V再通过RT9193-33转成3.3V电平，该电平给PWM、电机驱动这两部分提供逻辑电压
PWM
由于树莓派硬件PWM只有一个引脚GPIO.1，而且，虽然wiringPi库与python都有软件PWM，但是会占用部分CPU资源，因此本模块采用PCA9685芯片，该芯片使用I2C控制，可输出16路12位分辨率的PWM，可控制输出频率40HZ-1000HZ。
操作简单，只需要给芯片控制对应寄存器的值，即可一直输出PWM信号。
根据上面的原理图，我们可以看出LED0-LED5为控制电机驱动芯片管脚。
A0-A4是控制PCA9685的从设备地址；
查看数据手册page6 – page8可知：
I2C从设备地址有7位，加上1位读写位，最高位固定为1，A5-A0可以通过硬件引脚配置。
在此模块中，默认A5接至地，可通过焊接或移除A0-A4电阻，来控制设备地址，焊接电阻为位1，不焊接为位0，I2C设备地址设置范围为：0x40到0x5F
电机驱动
TB6612FNG是一款双H桥电机驱动芯片，工作高效，不易发热。
VIN_USER为输入电压，理论上该电压越大电机的转速也越快，建议输入控制在6-12V。
其中PWMA与PWMB为控制两个电机的转速，AIN1与AIN2、BIN1与BIN2分别控制两个电机的旋转方向。
A1与A2、B1与B2分别接两个电机的正负极。
树莓派
打开I2C接口
在终端执行：
sudo raspi-config 选择 Interfacing Options -> I2C ->yes 启动 i2C 内核驱动
然后重启树莓派：
sudo reboot
安装库
- 安装BCM2835， 打开树莓派终端，并运行一下指令
wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.60.tar.gz tar zxvf bcm2835-1.60.tar.gz cd bcm2835-1.60/ sudo ./configure sudo make sudo make check sudo make install # 更多的可以参考官网：http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
- 安装wiringPi
sudo apt-get install wiringpi #对于树莓派4B可能需要进行升级： cd /tmp wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb gpio -v # 运行gpio -v会出现2.52版本，如果没有出现说明安装出错 #Bullseye分支系统使用如下命令： git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi cd WiringPi ./build gpio -v # 运行gpio -v会出现2.70版本，如果没有出现说明安装出错
- python
sudo apt-get updata sudo apt-get install python-pip sudo pip install RPi.GPIO sudo apt-get install python-smbus
下载示例程序,并解压到指定目录
sudo apt-get install p7zip wget http://wiki.diustou.com/w/upload/9/9a/Motor_Driver_HAT_Code.7z 7zr x Motor_Driver_HAT_Code.7z -r -o./Motor_Driver_HAT_Code sudo chmod 777 -R Motor_Driver_HAT_Code cd Motor_Driver_HAT_Code/Raspberry\ Pi/
运行测试例程
- BCM2835
cd bcm2835/ make clean make sudo ./motor
- wiringPi
cd wiringpi/ make clean make sudo ./motor
- python
cd python/ sudo python main.py
Jetson Nano
安装库
安装函数库
- 打开终端界面，输入以下指令安装相应的函数库
sudo apt-get update sudo apt-get install python3-pip sudo pip3 install Jetson.GPIO sudo groupadd -f -r gpio sudo usermod -a -G gpio your_user_name sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/etc/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/ sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger
【注意】your_user_name 是你使用的用户名
- 安装I2C
sudo apt-get install python-smbus
- 安装图像处理库：
sudo apt-get install python3-pil sudo apt-get install python3-numpy
下载示例程序,并解压到指定目录
wget http://wiki.diustou.com/w/upload/9/9a/Motor_Driver_HAT_Code.7z 7zr x Motor_Driver_HAT_Code.7z -r -o./Motor_Driver_HAT_Code sudo chmod 777 -R Motor_Driver_HAT_Code cd Motor_Driver_HAT_Code/Jetson\ Nano/
运行测试例程
- python2
cd python2/ sudo python main.py
- python3
cd python3/ sudo python3 main.py
FAQ
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