概述

原始的Adafruit Motorshield套件是我們最受歡迎的套件之一，因此我們決定做得更好。我們已經(jīng)升級了屏蔽套件，使其成為驅(qū)動DC和步進電機的最佳，最簡便的方法。該防護罩將幫助您快速完成下一個機器人項目！我們保留了驅(qū)動多達4個DC電動機或2個步進電動機的能力，但又進行了許多改進：

我們現(xiàn)在有了TB6612 MOSFET驅(qū)動器，而不是L293D達林頓驅(qū)動器，每通道電流能力為1.2A（您可以自行設(shè)計達到3A峰值，每次約20ms）。它還具有更低的電機壓降，因此您可以從電池中獲得更多的扭矩，并且還具有內(nèi)置的反激二極管。

我們沒有使用閂鎖和Arduino的PWM引腳，而是使用了專用的PWM驅(qū)動器芯片。該芯片可處理I2C上的所有電動機和速度控制。僅兩個GPIO引腳（SDA和SCL）加上5v和GND。驅(qū)動多臺電動機是必需的，并且由于它是I2C，因此您還可以將任何其他I2C設(shè)備或屏蔽連接到同一引腳。這也使其與Uno，Leonardo，Due和Mega R3等任何Arduino兼容。

完全可堆疊的設(shè)計：5個地址選擇引腳意味著最多32個可堆疊屏蔽：那是64個步進器或128個直流電機！這么多步進器到底能做什么？我不知道，但是如果您有什么建議，請給我們發(fā)照片，因為那將是一個非常光榮的項目。

還有許多其他小的改進，例如電源引腳上的極性保護FET和較大的原型設(shè)計區(qū)域。屏蔽層已在Adafruit進行了組裝和測試，因此您所要做的就是在直的或堆疊的插頭和接線端子上焊接。

讓我們再次檢查一下這些規(guī)格：

2個用于Arduino高分辨率專用計時器的5V“業(yè)余”伺服器連接-無抖動！

4個H橋：TB6612芯片組為每個橋提供 1.2A strong》（對于短暫的20ms峰值為3A），具有熱關(guān)斷保護，內(nèi)部反沖保護二極管。可以在4.5VDC到13.5VDC的電壓下運行電動機。

最多4個具有單獨的8位速度選擇（因此，分辨率約為0.5％）的雙向DC 電動機。

》

最多2個具有單線圈，雙線圈，交錯或微步進的步進電機（單極或雙極）。

上電時電機會自動禁用

大型接線端子連接器，可輕松連接電線（18-26AWG）和電源

Arduino重置按鈕位于頂部

受極性保護的2針接線端子和跳線連接外部電源，用于單獨的邏輯/電機電源

經(jīng)測試與Arduino UNO，Leonardo，ADK/Mega R3，Diecimila和Duemilanove兼容。與Due與3.3v邏輯跳線一起使用。可與Mega/ADK R2及更早版本的2個跳線一起使用。

下載易于使用的Arduino軟件庫，查看示例，即可開始使用！

5v 或 3.3v 兼容的邏輯電平-可配置跳線。

從Arduino 1.5.6-r2 BETA開始，Due Wire庫中存在一個錯誤，阻止多個Motor Shields與Due一起正常使用！

常見問題解答

該防護罩可以使用多少個電機？

您可以使用2個在5V電壓下運行的DC業(yè)余伺服器和最多4個DC電動機或2個步進電動機（或1個步進和2個DC電動機） 5-12VDC

我可以連接更多電機嗎？

是的，通過堆疊盾牌！堆疊的每個屏蔽都將添加 4個DC電動機或2個步進電動機（或另外1個步進電動機和2個DC電動機）。

隨著伺服觸點進入Arduino的＃9和＃10引腳，您將不會獲得更多的伺服連接。

如果我還需要更多

看看我們可愛的伺服屏蔽罩，它也可以與該馬達屏蔽罩堆疊，并增加了16個每個盾牌可免費運行的伺服器http://learn.adafruit.com/adafruit-16-channel-pwm-slash-servo-shield

這是什么Arduinos盾是否兼容？

經(jīng)測試可與Duemilanove，Diecimila，Uno一起使用（所有版本），萊昂納多和Mega/ADK R3及更高版本。

如果您將屏蔽層的SDA引腳與Digital 20以及SCL引腳與Digital 21的跳線焊接起來，則它可以與Mega R2及更低版本配合使用。要與Due或其他3.3v處理器一起使用，必須將開發(fā)板配置為3.3v邏輯電平。找到標(biāo)記為“ Logic”的3個打擊墊的集合。在中心焊盤和5v之間切出一條小線，并在中心處從3.3v添加一個跳線。

從Arduino 1.5.6-r2 BETA開始，Due Wire庫中存在一個錯誤，阻止多個Motor Shields正常工作！

我在嘗試運行示例代碼時遇到以下錯誤：“錯誤：Adafruit_MotorShield.h：沒有此類文件或目錄。。..”

確保已安裝Adafruit_MotorShield庫

我如何安裝庫？

在http://learn.com上檢查有關(guān)該主題的教程頁面。 adafruit.com/adafruit-motor-shield-v2-for-arduino/install-soft ware

幫助！我的馬達不起作用！ - 救命！我的電機不工作！。..但是伺服系統(tǒng)工作正常！

電源指示燈是點燃？如果板載綠色電源LED指示燈不亮，則步進電機和直流電機連接將無法工作！

您必須通過POWER接線端子或Arduino上的DC筒形插孔將5-12VDC電源連接到屏蔽層和VIN跳線。

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綠色電源LED有什么用？

LED指示 DC/步進電機電源正在工作。如果沒有明亮地點亮，則直流/步進電機將不會運行。伺服端口由5V供電，不使用直流電動機電源

電動機屏蔽層上未使用哪些引腳？

GND和5v（默認）或3.3v電壓為板載邏輯供電。 （可通過跳線選擇5v或3v操作）

屏蔽層使用SDA和SCL i2c引腳來控制DC和步進電機。在Arduino UNO上，這些也稱為A4和A5。在Mega上，它們也被稱為Digital 20和21。在Leonardo上，它們也被稱為Digital 2和3。請勿將帶有這些屏蔽的Arduino上的這些引腳與i2c傳感器/驅(qū)動器一起使用。

由于屏蔽使用I2C進行通信，因此可以將任何其他i2c傳感器或驅(qū)動器連接到SDA/SCL引腳，只要它們不使用地址 0x60 （屏蔽的默認地址）或 0x70 （此芯片用于組控制的“所有呼叫”地址）

如果要使用伺服連接，它們位于針腳＃9和＃10上。如果您不使用連接器，那么這些引腳將不使用。

您可以將任何其他引腳用于其他用途

請注意，引腳A4和A5連接到SDA和SCL，以兼容經(jīng)典Arduino。這些引腳不能在其他處理器上使用。

如何連接未使用的引腳？

所有針腳都沿著屏蔽的邊緣分成0.1“間距的插頭

我的電動機運行時Arduino嚇壞了！屏蔽層破損了嗎？

電動機需要很多時間的電源，并可能導(dǎo)致“掉電”，從而使Arduino復(fù)位，因此，屏蔽罩設(shè)計用于單獨的（分體）電源-一個用于電子設(shè)備，一個用于電動機，這樣做可以防止掉電。請閱讀用戶手冊以獲取有關(guān)以下信息：適當(dāng)?shù)碾娫础?/p>

我正在嘗試構(gòu)建此機器人，它似乎無法在9V電池上運行。。..

您不能用9V電池為電動機供電。電動機必須使用AA電池或鉛酸電池。

此屏蔽能否控制小型3V電機？

我有良好的固態(tài)電源，但是直流電動機似乎“斷路了”

嘗試在兩個之間焊接一個陶瓷或碟形0.1uF電容器。電機接線片（在電機本身上?。p少可能反饋回電路的噪聲（感謝macegr?。?/p>

當(dāng)電動機開始運行時，其他任何功能均不起作用

許多小型直流電動機都有很多“電刷噪聲”。這會反饋到Arduino電路并導(dǎo)致不穩(wěn)定的操作?？梢酝ㄟ^在電機上焊接一些0.1uF陶瓷噪聲抑制電容器來解決此問題。

總共需要3個。電機端子之間有1個，每個端子與電機外殼之間有1個。

但是我的電動機上已經(jīng)裝有電容器，但仍然無法工作。

div》

為什么不只是在屏蔽層中設(shè)計電容器？

它們在那里無效。必須在源頭處抑制噪聲，否則電動機導(dǎo)線將像天線一樣工作并將其廣播到系統(tǒng)的其余部分！

為什么我的步進電機什么也不會走

由于屏蔽是由i2c控制的，因此最大步進速率為受i2c總線速度的限制。默認總線速度為100KHz，可以通過編輯Arduino安裝文件夾中的庫文件將其提高到400KHz?？梢栽?硬件/庫/wire/utility/twi.h 中找到該文件。

用“ #define TWI_FREQ 100000L”

查找行將其更改為“ #define TWI_FREQ 400000L”

或者，您可以將以下代碼添加到setup（）函數(shù)中：（注意：此行必須在對begin（）的調(diào)用后 插入）

TWBR =（（F_CPU/400000l）-16）/2;//將i2c時鐘更改為400KHz

此屏蔽使用了哪些I2C地址？

可從0x60-0x7F尋址屏蔽。 0x70是所有董事會都將應(yīng)答的“所有呼叫”地址。

我的防護罩無法與我的LED背包一起使用。

某些背包的默認地址為0x70。這是電動機護罩上控制器芯片的“全部呼叫”地址。如果您重新定位背包，它將與防護罩一起使用。

安裝標(biāo)題和終端

安裝標(biāo)準(zhǔn)接頭

防護罩隨附0.1 “標(biāo)準(zhǔn)接頭連接器。標(biāo)準(zhǔn)接頭連接器不允許堆疊，但機械強度更高，而且價格也便宜得多！如果要在頂部堆疊屏蔽，請勿執(zhí)行此步驟，因為焊接后無法卸載接頭連接器in！向下跳至堆棧教程的底部

的接頭中

將0.1”接頭分成6、8和/或10針長的部分，并將長端滑入Arduino

將組裝好的屏蔽層放置在帶插頭的Arduino的頂部，以便插頭的所有短部分都通過外部的焊盤粘住

將每個插針焊接到屏蔽層中以進行安全連接

接下來，將連接端子塊，電源跳線和伺服連接器

就是這樣！現(xiàn)在您可以安裝接線端子和跳線。..

安裝接線端子及更多

安裝普通或堆疊式接頭連接器后，必須安裝接線端子。

接下來，我們將安裝端子塊。這些就是我們將電源和電動機連接到屏蔽層的方式。它們比直接焊接更容易使用，只需使用小螺絲刀松開/連接電線！

首先，我們必須將它們焊接。

將3針端子塊滑入2針端子塊，因此您有2 x 5針和1 x 2針塊。兩套5針腳設(shè)置在任一側(cè)。 2針引腳靠近屏蔽層的底部。確保接線端子的開口孔面向 out ！

將板翻轉(zhuǎn)過來，以便您可以看到并焊接接線端子的插針

焊接器在外部電源接線盒的兩個引腳中

兩個電動機模塊中的焊料，每個5個墊塊

Tha接線端子就可以了。接下來，伺服連接。

確定接下來，拿起 2x3排針，并將其短腳放到頂部角上，上面寫著SERVO 1和SERVO 2

您可能需要稍微傾斜一下角度才能拿到零件可以插入兩組3針孔中。我們這樣做是為了避免將其翻轉(zhuǎn)時掉落！

然后將板翻轉(zhuǎn)過來并焊接6個引腳

最后，折斷2針插頭，并將其放在POWER接線端子旁邊，短腿向下，如果需要，用膠帶將其固定并焊接。 br》

div》使用堆棧頭安裝

您將需要為此步驟購買Arduino堆疊接頭，但防護罩并未隨附。

我們沒有在2x3堆疊接頭中顯示焊接，但是您也應(yīng)該在其中焊接-即使此屏蔽不使用它，上面的那個也可能需要那些引腳！

首先將10針，2 x 8針和6針堆疊接頭從頂部滑入屏蔽的外排。然后將板翻轉(zhuǎn)過來，使其靠在四個接頭上。如有必要，請拉直腿。

每個標(biāo)頭釘一個針，使它們在更多焊接之前就位。如果接頭彎曲，則可以在重新定位時重新加熱一個針腳以將其弄直

一旦您弄平了所有標(biāo)頭，返回并焊接每個接頭的其余引腳。

安裝軟件

安裝Adafruit Motor Shield V2庫

要在Arduino上使用盾牌，您需要安裝Adafruit Motorshield v2庫。 此庫與用于v1防護罩的舊版AF_Motor庫不兼容。但是，如果您有用于較舊的防護罩的代碼，則修改代碼以使用新的防護罩并不難。我們不得不稍微改變一下接口以支持屏蔽堆疊，我們認為這是值得的！可以從Arduino庫管理器中獲得它，因此我們建議使用它。

從IDE中打開庫管理器。..

，然后鍵入 adafruit motor 來查找?guī)?。點擊安裝

如果計劃將AccelStepper用于加速控制或同時控制多個步進電機，則還需要下載并安裝AccelStepper庫：

AccelStepper庫

有關(guān)如何安裝Arduino庫的更多詳細信息，請查看我們的詳細教程！

運行示例代碼

直流電動機

該庫附帶了一些示例，可幫助您快速入門。我們建議您開始使用直流電動機示例。您可以使用任何可以由6V-12VDC供電的直流電動機。首先，重新啟動IDE以確保已加載新庫。

將屏蔽層插入Arduino并將DC電動機連接到電動機端口1 -電動機是雙向的，哪條線進入哪個接線端子都沒有關(guān)系。連接到頂部的兩個端子端口，而不連接到中間的引腳（GND）。有關(guān)紅色和藍色電線的示例，請參見下圖。請確保擰緊接線盒以確保連接良好！

還必須提供5-12VDC來為電動機供電。可以通過兩種方式

您可以通過 DC Barrel Jack 和插入所示的VIN跳線為Arduino供電。作為下方黑色綠色電源LED旁邊的黑色高大手柄

，您可以通過DC Barrel插孔或 USB端口為Arduino供電。然后通過5-12VDC電動機電源端子端口，綠色電源LED旁邊的雙接線端子并移除VIN跳線

如果電源端子排旁邊的綠色LED指示燈沒有亮起，請不要繼續(xù)！

正確連接了電動機，并且您的電源LED點亮了，我們可以上傳代碼。

在IDE中，加載 File-》 Examples-》 Adafruit_MotorShield-》 DCMotorTest

您應(yīng)該看到并聽到DC電動機打開后再來回移動的情況，如果看不到機芯，請附上紙條或膠帶作為“標(biāo)志”，可以幫助您直觀地查看機芯。

步進電機測試

您可以還要測試步進電機與屏蔽的連接。屏蔽可以運行單極性（5線和6線）和雙極性（4線）的步進器。它不能與其他任何數(shù)量的電線一起運行步進器！代碼與單極或雙極電機相同，接線方式略有不同。

將屏蔽層插入Arduino，并將步進電機連接到電機端口2 -與DC電機不同，該導(dǎo)線訂單確實很重要。連接到頂部的兩個終端端口（線圈1）和底部的兩個終端端口（線圈2）。

如果您使用的是雙極電機，請不要連接到中間引腳（GND）。

如果您使用的是5芯的單極電機，請將公共線連接到GND

如果您使用的是6線制單極電機，則可以將兩根“中心線圈線”連接到GND

您還必須提供5-12VDC直流電源發(fā)動機?？梢酝ㄟ^兩種方式完成此操作

您可以通過 DC Barrel Jack 和插入VIN跳線（如圖所示）為Arduino供電。黑色手柄緊貼在下面綠色的電源LED旁邊

您可以通過DC Barrel插孔或 USB端口為Arduino供電。然后通過5-12VDC電動機電源端子端口，綠色電源LED旁邊的雙接線端子對屏蔽層供電。并卸下VIN跳線

如果綠色LED不能亮起不要繼續(xù)-您必須通過VIN跳線或接線端子

確認電機已正確連接并且電源LED點亮，我們可以上傳代碼。

在IDE中，加載 File-》 Examples-》 Adafruit_MotorShield-》 StepperTest

您應(yīng)該看到并聽到步進電機打開后再來回移動，如果看不到運動，則在紙或膠帶上貼上“標(biāo)志”可以幫助您直觀地看到運動。有四種移動步進器的方法，它們具有變化的速度，轉(zhuǎn)矩和平滑度折衷。此示例代碼將演示全部四個。

圖書館參考

類Adafruit_MotorShield; Adafruit_MotorShield類表示電動機屏蔽罩，必須使用任何DCMotor或StepperMotors對其進行實例化。您需要為系統(tǒng)中的每個屏蔽聲明一個Adafruit_MotorShield。

Adafruit_MotorShield（ uint8_t addr = 0x60）;

構(gòu)造函數(shù)使用一個可選參數(shù)來指定屏蔽的i2c地址。構(gòu)造函數(shù)的默認地址（0x60）與出廠時板子的默認地址匹配。如果系統(tǒng)中有多個屏蔽，則每個屏蔽必須具有唯一的地址。

void begin（uint16_t freq = 1600）; begin（）必須在setup（）中調(diào)用以初始化屏蔽?？蛇x的頻率參數(shù)可用于指定默認最大值以外的值：1.6KHz PWM頻率。

Adafruit_DCMotor * getMotor（uint8_t n）; 此函數(shù)返回由屏蔽控制的4個預(yù)定義直流電動機對象之一。該參數(shù)指定關(guān)聯(lián)的電機通道：1-4。

Adafruit_StepperMotor * getStepper（ uint16_t步長，uint8_t n）； 此函數(shù)返回由屏蔽控制的2個預(yù)定義步進電機對象之一。

第一個參數(shù)指定每轉(zhuǎn)的步數(shù)。

第二個參數(shù)指定相關(guān)的步進通道：1-2。

void setPWM（uint8_t引腳，uint16_t val）;

void setPin（uint8_t引腳，布爾值val）; 這些是控制引腳的底層功能在板載PWM驅(qū)動器芯片上。這些功能僅供內(nèi)部使用。

Adafruit_DCMotor類 Adafruit_DCMotor類表示直流電動機附在盾牌上。您必須為系統(tǒng)中的每個電動機聲明一個Adafruit_DCMotor。

Adafruit_DCMotor（void） ; 構(gòu)造函數(shù)不接受任何參數(shù)。通常，通過分配如下所示的從屏蔽類檢索的電機對象來初始化電機對象：

下載：file

復(fù)制代碼

// Create the motor shield object with the default I2C address

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

// Select which ‘port’ M1， M2， M3 or M4. In this case， M1

Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor（1）;

// You can also make another motor on port M2

Adafruit_DCMotor *myOtherMotor = AFMS.getMotor（2）; // Create the motor shield object with the default I2C address

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

// Select which ‘port’ M1， M2， M3 or M4. In this case， M1

Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor（1）;

// You can also make another motor on port M2

Adafruit_DCMotor *myOtherMotor = AFMS.getMotor（2）;

void run（uint8_t）;

run（）函數(shù)控制電機狀態(tài)。該參數(shù)可以具有以下三個值之一：

FORWARD -向前旋轉(zhuǎn)

BACKWARD -旋轉(zhuǎn)反向

釋放-停止旋轉(zhuǎn)

請注意，“ FORWARD”和“ BACKWARD”方向是任意的。如果它們與您的車輛或機器人的實際方向不匹配，請簡單地交換電動機導(dǎo)線。

還請注意，“ RELEASE”只是切斷電動機的電源。它不施加任何制動。

void setSpeed（uint8_t）;

setSpeed（）函數(shù)控制傳遞給電動機的功率水平。速度參數(shù)的值介于0到255之間。

請注意，setSpeed僅控制傳遞給電動機的功率。電動機的實際速度取決于幾個因素，包括：電動機，電源和負載。

Adafruit_StepperMotor類 Adafruit_StepperMotor類表示連接到屏蔽罩的步進電機。您必須為系統(tǒng)中的每個步進電機聲明一個Adafruit_StepperMotor。

Adafruit_StepperMotor（void ）; 構(gòu)造函數(shù)不接受任何參數(shù)。步進電機通常通過分配從屏蔽中獲取的步進器對象進行初始化，如下所示：

下載：文件

復(fù)制代碼

// Create the motor shield object with the default I2C address

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

// Connect a stepper motor with 200 steps per revolution （1.8 degree）

// to motor port #2 （M3 and M4）

Adafruit_StepperMotor *myMotor = AFMS.getStepper（200， 2）; // Create the motor shield object with the default I2C address

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

// Connect a stepper motor with 200 steps per revolution （1.8 degree）

// to motor port #2 （M3 and M4）

Adafruit_StepperMotor *myMotor = AFMS.getStepper（200， 2）;

無效步長（uint16_t步長，uint8_t目錄，uint8_t樣式=單）； step（）函數(shù)控制步進運動。

第一個參數(shù)指定要移動多少步。

第二個參數(shù)指定方向：FORWARD或BACKWARD

最后一個參數(shù)指定步進樣式：SINGLE，DOUBLE ，INTERLEAVED或MICROSTEP

ste（）函數(shù)是同步的，直到所有步驟完成后才返回。完成后，電動機將保持通電狀態(tài)，以施加“保持扭矩”以保持位置。

void setSpeed（uint16_t）; setSpeed（）函數(shù)控制步進電動機的旋轉(zhuǎn)速度。速度以RPM指定。

uint8_t一步（uint8_t目錄，uint8_t樣式）； oneStep（）函數(shù)是由step（）調(diào)用的低級內(nèi)部函數(shù)。但是單獨調(diào)用以實現(xiàn)更高級的功能（例如加速或協(xié)調(diào)多個步進電機的同時運動）可能會很有用。方向和樣式參數(shù)與step（）相同，但是onestep（）僅精確執(zhí)行一次。

注意：調(diào)用step（）的步數(shù)為1的方法與調(diào)用onestep（）的方法不同。步進函數(shù)具有一個延遲，該延遲取決于setSpeed（）中設(shè)置的速度。 onestep（）沒有延遲。

void釋放（void） ; release（）函數(shù)會切斷電動機的所有電源。如果不需要保持扭矩來保持位置，則調(diào)用此函數(shù)以降低功率要求。

動力馬達

馬達需要大量能量，尤其是廉價的馬達，因為它們的效率較低。

電壓要求：

首先要弄清楚的重要因素找出電動機要使用的電壓。如果幸運的話，您的電動機帶有一些規(guī)格。一些小型的業(yè)余電動機僅打算以1.5V的電壓運行，但6-12V電動機的使用卻一樣普遍。該屏蔽罩的電機控制器設(shè)計為在 5V至12V 范圍內(nèi)運行。

MOST 1.5-3V電機將無法工作

當(dāng)前要求：

要解決的第二件事是您的電動機需要多少電流。該套件隨附的電機驅(qū)動器芯片旨在為每個電機提供高達1.2 A的電流，峰值電流為3A。請注意，一旦接近2A，您可能會在電機驅(qū)動器上放一個散熱器，否則會出現(xiàn)熱故障，可能燒壞芯片。

您不能運行電機不用9V電池，所以不要浪費時間/電池！

使用大號鉛酸或NiMH電池組。它還非常建議您設(shè)置兩個電源（拆分電源），一個用于Arduino，另一個用于馬達。 99％的“奇怪的電動機問題” ”是由于共享電源和/或電源不足導(dǎo)致電源線上的噪聲！即使是小型直流電動機，它們停轉(zhuǎn)時也可以吸收3安培的電流。

設(shè)置防護罩以為Hobby Servos供電

Servos的電源與Arduino使用的相同穩(wěn)壓5V電源關(guān)閉。 對于建議的小型業(yè)余伺服器來說，這是可以的?；旧?，使用USB端口或DC桶式插孔為Arduino供電，就可以了。如果您想要更強大的功能，請切斷去往可選伺服電源端子的走線，并連接自己的5-6V電源！

設(shè)置用于為直流和步進電動機供電的屏蔽

電動機是通過“高壓電源”供電的，而不是穩(wěn)壓的5V電源。 請勿將電機電源連接至Arduino的5V電源引腳。除非您確定自己知道自己在做什么，否則這是一個非常非常糟糕的主意！您可能會損壞Arduino和/或USB端口！

您可以在兩個地方獲得電動機的“高壓電源”。

一個是DC桶式插孔。

在Arduino板上

是另一個在屏蔽板上的2端子模塊，其標(biāo)簽為 DC Motor Power 5-12VDC 。

Arduino上的DC插孔帶有保護二極管，因此，如果插入錯誤的電源，您將無法搞砸。接線盒具有保護FET，因此，如果向后連接電池電源，則不會損壞arduino/屏蔽罩，但也不會起作用！

這是它的工作方式：

如果您想為Arduino和電機使用單個DC電源

說墻上適配器或具有6-12VDC輸出的單個電池組，只需將其插入Arduino的DC插孔或屏蔽板上的2針電源接線盒即可。將電源跳線放在電動機護罩上。

請注意，如果電池電源無法提供恒定功率，您可能會遇到Arduino重置問題，因此這不是為電機項目供電的建議方法。您不能為此使用9V電池，它必須是4至8節(jié)AA電池或單/雙鉛酸電池組。

如果您要使用USB斷開 Arduino的電源，而要斷開DC電源的電機的電源

這是為電動機項目供電的建議方法，因為它具有分離的電源，一個邏輯電源和一個電動機電源

如果您要 2個用于Arduino和電機的獨立直流電源。

將Arduino的電源插入DC插孔，然后將電機電源連接到電源端子塊。確保已將跳線從電動機護罩上卸下。

無論如何，如果要使用直流電動機/步進系統(tǒng)，電動機護罩LED應(yīng)當(dāng)點亮，指示電動機功率良好

使用RC Servos

業(yè)余伺服器是進行電機控制的最簡單方法。它們具有3針0.1英寸母頭連接器，帶+ 5V，接地和信號輸入。電機屏蔽罩將Arduino針腳9和10的PWM輸出線簡單地引出到兩個3針頭連接器，從而易于插入和連接。他們可能會消耗大量功率，因此9V電池的使用時間不會超過幾分鐘！

使用板載PWM的好處是它非常精確，并且可以在后臺運行。您可以使用內(nèi)置的 Servo 庫

使用伺服非常容易，請閱讀Arduino官方文檔以了解如何使用它們，并在IDE中查看示例Servo草圖。/p》

為Servos供電

為Servos供電來自Arduino的板載5V穩(wěn)壓器，直接由Arduino上的USB或DC電源插孔供電。如果您需要外部電源，請在板子底部切割5v走線并連接5V或6V直流電源直接提供給 Opt伺服電源輸入。 高級用戶使用外部電源，因為您可能通過錯誤連接電源而意外損壞伺服器！

使用外部伺服電源時，請注意不要使其與處理器板上的USB插座外殼短路。用一些膠帶將USB插座的頂部絕緣。

使用直流電動機

直流電動機用于各種機器人項目。

電動機護罩最多可雙向驅(qū)動4臺直流電動機。這意味著它們可以向前和向后驅(qū)動。使用高質(zhì)量的內(nèi)置PWM，速度也可以以0.5％的增量變化。這意味著速度非常平穩(wěn)，不會變化！

請注意，H橋芯片并不適合驅(qū)動1.2A的連續(xù)負載，因此適用于小型電動機。檢查數(shù)據(jù)表以獲取有關(guān)電機的信息，以驗證其是否正常！

電動機

要連接電動機，只需將兩根導(dǎo)線焊接到端子上，然后將它們連接到M1，M2，M3或M4。然后在您的草圖中按照以下步驟操作

包含所需的庫

請確保您 #include 所需的庫

下載：文件

復(fù)制代碼

#include

#include

#include “utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h” #include

#include

#include “utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h”

創(chuàng)建Adafruit_MotorShield對象

下載：文件

復(fù)制代碼

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）; Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

創(chuàng)建直流電動機對象

從Adafruit_MotorShield請求直流電動機：

下載：文件

復(fù)制代碼

Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor（1）; Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor（1）;

和 getMotor（port＃）。 端口 ＃是它連接到的端口。如果您正在使用M1的 1 ，M2使用 2 ，M3使用 3 和M4使用 4

連接到控制器

在您的setup（）函數(shù)中，調(diào)用Adafruit_MotorShield對象上的begin（）：

下載：文件

復(fù)制代碼

AFMS.begin（）; AFMS.begin（）;

設(shè)置默認速度

使用 setSpeed（ speed ）設(shè)置電動機的速度》 速度 的范圍是從0（停止）到255（全速）。您可以隨時設(shè)置速度。

下載：文件

復(fù)制代碼

myMotor-》setSpeed（150）; myMotor-》setSpeed（150）;

運行電動機

要運行電動機，請致電運行（方向），其中 方向 是 FORWARD ， BACKWARD 或 RELEASE 。當(dāng)然，Arduino實際上并不知道電機是“前進”還是“后退”，因此，如果您想更改其認為前進的方式，只需將電機和屏蔽層的兩根線互換即可。

下載：文件

復(fù)制代碼

myMotor-》run（FORWARD）; myMotor-》run（FORWARD）;

使用步進電機

步進電機非常適合（半）精確控制，非常適合許多機器人和CNC項目。該電機護罩最多可支持2個步進電機。對于雙極和單極電動機，該庫的工作原理相同。

對于單極電動機：要連接步進電機，首先要弄清楚哪些引腳連接到哪個線圈，以及哪個引腳是中心抽頭。如果它是5線制電動機，則兩個線圈的中心抽頭將為1。在線上有很多關(guān)于如何反向工程線圈引出線的教程。中心抽頭應(yīng)同時連接到電機屏蔽輸出塊的GND端子上。那么線圈1應(yīng)該連接到一個電動機端口（例如M1或M3），線圈2應(yīng)該連接到另一個電動機端口（M2或M4）。

對于雙極型電動機：與單極電動機一樣，除了沒有5號線接地。代碼完全相同。

運行步進器比運行直流電動機要復(fù)雜得多，但仍然很容易

包括所需的庫

請確保您 #include 所需的庫

下載：文件

復(fù)制代碼

#include

#include

#include “utility/Adafruit_PWMServoDriver.h” #include

#include

#include “utility/Adafruit_PWMServoDriver.h”

創(chuàng)建Adafruit_MotorShield對象

下載：文件

復(fù)制代碼

Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）; Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield（）;

創(chuàng)建步進電機對象

從 Adafruit_MotorShield 請求步進電機：

下載：文件

復(fù)制代碼

Adafruit_StepperMotor *myMotor = AFMS.getStepper（200， 2）; Adafruit_StepperMotor *myMotor = AFMS.getStepper（200， 2）;

。.. with cc = 1》。

getStepper（steps， stepper#） ind表示電機每轉(zhuǎn)多少步。 7.5度/步的電動機具有360/7.5 = 48步。

Steps是其連接到的端口。如果您使用的是M1和M2，則其端口為 1 。如果您使用的是M3和M4，請指明端口 2

設(shè)置默認速度

使用Stepper#設(shè)置電動機的速度，其中rpm是您希望步進器每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)。

運行電動機

然后每次您希望電動機運動時，都調(diào)用setSpeed（rpm）程序。 #steps 是您要執(zhí)行的步驟。方向為 FORWARD 或 BACKWARD ，步長類型為 SINGLE ， DOUBLE ， INTERLEAVE 或 MICROSTEP 。

“單”表示單線圈激活

“雙”表示一次激活2個線圈（以獲得更高的轉(zhuǎn)矩） ）

“交錯”表示它在單倍和雙倍之間交替以獲得兩倍的分辨率（但當(dāng)然是速度的一半）。

“微步進”是一種使用線圈的方法

在資源頁面中有大量關(guān)于這些不同步進方法的優(yōu)缺點的信息。

您可以使用任何一種步進方法您可以將其“動態(tài)”更改為所需的最小功率，更大的扭矩或更高的精度。

默認情況下，電機在完成步進后將“保持”位置。如果要釋放所有線圈以使其自由旋轉(zhuǎn)，請調(diào)用step（#steps， direction， steptype）

步進命令為“阻塞”，并且在完成步驟后將返回。

因為步進命令為“阻塞” ‘-您每次要移動步進電機時，都必須指示它們。如果您想擁有更多的“后臺任務(wù)”步進器控件，請查看AccelStepper庫（與 Adafruit_MotorShield 的安裝方式類似），其中提供了一些示例，這些示例可同時控制三個步進器并以不同的加速度

Python和CircuitPython

我們?yōu)楦鞣N直流電動機和步進器套件（稱為Adafruit CircuitPython MotorKit）編寫了一個方便的CircuitPython庫，該庫可為您處理所有復(fù)雜的設(shè)置。您需要做的就是從庫中導(dǎo)入適當(dāng)?shù)念?，然后可以使用該類的所有功能。我們將向您展示如何?dǎo)入MotorKit類，并使用它來通過Adafruit Stepper + DC Motor Shield來控制DC和步進電機。

CircuitPython微控制器接線

首先請按照上一頁中的說明完全組裝Shield。無需將屏蔽線連接到地鐵的布線。下面的示例顯示了將兩個直流電動機連接到Shield后，將其連接到Metro的情況。您需要將桶形插孔連接到電源端子，以將適當(dāng)?shù)耐獠侩娫催B接到Shield。 沒有外部電源，Shield將無法運行！

將兩根電動機導(dǎo)線從第一臺電動機連接到 Shield上的M1端子 。

將來自第二個電動機的兩條電動機導(dǎo)線連接到屏蔽罩上的 M2端子。

連接 》將電源端子的正側(cè)連接到桶形插孔的正側(cè)。

將電源端子的負側(cè)連接到桶形千斤頂?shù)呢搨?cè)。

MotorKit和必需庫的CircuitPython安裝

您需要在Metro公豬上安裝一些庫d。

首先請確保您的電路板正在運行最新版本的Adafruit CircuitPython。

接下來，您需要安裝必要的庫以使用硬件-仔細按照以下步驟操作從Adafruit的CircuitPython庫捆綁包中找到并安裝這些庫。我們的CircuitPython入門指南上有一個很棒的頁面，介紹如何安裝庫捆綁包。

如果選擇，您可以在板上單獨手動安裝庫：

adafruit_pca9685

adafruit_bus_device

adafruit_register

adafruit_motor 》

adafruit_motorkit

在繼續(xù)之前，請確保您開發(fā)板的lib文件夾或根文件系統(tǒng)具有 adafruit_pca9685 》 .mpy，adafruit_register，adafruit_motor， adafruit_bus_device 和 adafruit_motorkit 文件和文件夾 已復(fù)制。

Nextconnect到電路板的串行REPL，因此您位于CircuitPython上?！贰贰?提示。

CircuitPython用法

為演示用法，我們將初始化該庫并使用Python代碼控制DC并逐步

首先，您需要導(dǎo)入并初始化MotorKit類。

下載：文件

復(fù)制代碼

from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（） from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（）

直流電動機

Shield上的四個電動機點分別為motor1，motor2，motor3和motor4。

在此示例中，我們將使用motor1。

注意：對于像商店出售的小型直流電動機，您可能會遇到電氣噪聲問題，這些問題會在電路板上產(chǎn)生并且行為不穩(wěn)定。如果您看到不穩(wěn)定的行為，例如電機不旋轉(zhuǎn)或在高速電機上板復(fù)位，則可能是問題所在。有關(guān)電容器的信息，請參見此電機指南常見問題頁面，您可以將其焊接到電機上以降低噪聲。

現(xiàn)在要移動電動機，您可以設(shè)置throttle屬性。我們不稱其為速度，因為它與特定的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（RPM）不相關(guān)。 RPM取決于電動機和未知電壓。

例如，要以全速向前驅(qū)動電動機M1，請將其設(shè)置為1.0：

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.motor1.throttle = 1.0 kit.motor1.throttle = 1.0

要以半油門速度向前運行，請使用小數(shù)點：

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.motor1.throttle = 0.5 kit.motor1.throttle = 0.5

或使用負向油門反轉(zhuǎn)方向：

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.motor1.throttle = -0.5 kit.motor1.throttle = -0.5

您可以使用0的油門來停止電動機：

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.motor1.throttle = 0 kit.motor1.throttle = 0

使電動機慣性停車然后自由旋轉(zhuǎn)將油門設(shè)為None。

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.motor1.throttle = None kit.motor1.throttle = None

用CircuitPython控制直流電動機！借助直流電動機，您可以構(gòu)建有趣的運動項目，例如機器人或遙控車，它們可以輕松地四處滑動。

步進電機

類似的直流電機，步進電機有stepper1和stepper2。 stepper1由M1和M2端子組成，stepper2由M3和M4端子組成。

在示例中，我們將使用stepper1 。

最基本的功能（也是默認值）是執(zhí)行一個線圈步驟。

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.stepper1.onestep（） kit.stepper1.onestep（）

也可以使用兩個可選的關(guān)鍵字參數(shù)。要使用這些文件，您還需要導(dǎo)入步進器。

下載：文件

復(fù)制代碼

from adafruit_motor import stepper from adafruit_motor import stepper

然后您可以訪問以下選項：

direction，應(yīng)為以下常量值之一：

stepper.FORWARD（默認值）

stepper.BACKWARD。

style，應(yīng)為以下值之一：

stepper.SINGLE（默認值），用于整步旋轉(zhuǎn)到單個線圈通電的位置

stepper.DOUBLE用于整步旋轉(zhuǎn)到兩個線圈通電的位置，以提供更大的扭矩

stepper.INTERLEAVED用于半步旋轉(zhuǎn)交錯單線圈和雙線圈位置和扭矩

stepper.MICROSTEP微步旋轉(zhuǎn)到兩個線圈部分處于活動狀態(tài)的位置。

release（） 所有線圈，以便電動機可以自由旋轉(zhuǎn)，并且不使用任何功率

該函數(shù)以微步長返回當(dāng)前步長“位置”，方便地了解步進器已移動了多遠，或者您可以忽略結(jié)果。

進行雙線圈后退調(diào)用：

下載：文件

復(fù)制代碼

kit.stepper1.onestep（direction=stepper.BACKWARD， style=stepper.DOUBLE） kit.stepper1.onestep（direction=stepper.BACKWARD， style=stepper.DOUBLE）

您甚至可以使用循環(huán)來連續(xù)調(diào)用onestep并移動步進器，例如向前循環(huán)200個微步以實現(xiàn)平滑移動：

下載：文件

復(fù)制代碼

for i in range（200）：

kit.stepper1.onestep（style=stepper.MICROSTEP） for i in range（200）：

kit.stepper1.onestep（style=stepper.MICROSTEP）

這是從CircuitPython控制步進電機的全部！步進機是方便的電動機，適用于需要平滑或精確控制某些物體的情況，例如3D打印機和CNC機器使用步進機在表面上精確移動工具。

完整示例代碼

對于直流電動機：

下載：Project Zip 或 motorkit_dc_motor_simpletest.py | 在Github上查看

復(fù)制代碼

“”“Simple test for using adafruit_motorkit with a DC motor”“”

import time

from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（）

kit.motor1.throttle = 1.0

time.sleep（0.5）

kit.motor1.throttle = 0

“”“Simple test for using adafruit_motorkit with a DC motor”“”

import time

from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（）

kit.motor1.throttle = 1.0

time.sleep（0.5）

kit.motor1.throttle = 0

對于步進電機：

下載：Project Zip 或 motorkit_stepper_simpletest.py | 在Github上查看

復(fù)制代碼

“”“Simple test for using adafruit_motorkit with a stepper motor”“”

from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（）

for i in range（100）：

kit.stepper1.onestep（）

“”“Simple test for using adafruit_motorkit with a stepper motor”“”

from adafruit_motorkit import MotorKit

kit = MotorKit（）

for i in range（100）：

kit.stepper1.onestep（）

堆疊盾牌

關(guān)于此屏蔽設(shè)計的一件很酷的事情是可以堆疊屏蔽。堆疊的每個屏蔽層都可以控制另外2個步進器或4個DC電動機（或兩者的混合）。您最多可以堆疊32個罩，總共64個步進器或128個DC電動機！大多數(shù)人可能只會堆疊兩個或三個，但嘿，你永遠不會知道。 （請注意，如果從這些屏蔽板之一驅(qū)動64個步進器，請給我們發(fā)張照片，好嗎？）

請注意，堆疊屏蔽板不會增加伺服連接-這些硬連接至Arduino數(shù)字9和10引腳。如果您需要控制很多伺服器，則可以使用我們的16通道伺服器防護罩并將其與該防護罩堆疊起來，以增加瘋狂的大量伺服器。

堆疊防護罩非常容易。您要堆疊的每個屏蔽必須安裝堆疊頭。查看我們的說明以了解操作方法。除非最終要在頂部屏蔽層上放一些東西，否則頂部屏蔽層不必具有堆疊頭。

堆疊屏蔽層時唯一要注意的是每個屏蔽層都必須具有唯一的I2C地址。默認地址為 0x60 。您可以將屏蔽的地址調(diào)整為從0x60到0x7F的范圍，以獲取總共32個唯一的地址。

尋址盾牌

必須為鏈中的每個板分配一個唯一的地址。這是通過板下邊緣的地址跳線完成的。每塊板的I2C基址為0x60。使用地址跳線編程的二進制地址將添加到基本I2C地址。要編程地址偏移量，請使用一滴焊料橋接地址中每個二進制“ 1”的對應(yīng)地址跳線。

最右邊的跳線是地址位＃0，然后到左邊是地址位＃1，依此類推，直到地址位＃4

面板0：地址= 0x60偏移=二進制0000（無需跳線）《板1：地址= 0x61偏移=二進制0001（如上圖所示的橋A0）

板2：地址= 0x62偏移=二進制0010（A0左側(cè)的橋A1）

板3：地址= 0x63偏移量=二進制0011（橋A0和A1，兩個最右邊的跳線）

板4：地址= 0x64偏移量=二進制0100（橋A2，中間的跳線）等

請注意，地址0x70是屏蔽板上控制器芯片的“全部調(diào)用”地址。所有板都將響應(yīng)地址0x70-不管地址跳線設(shè)置如何。

多個屏蔽的編寫代碼

與較早的AF_Motor庫不同，Adafruit_MotorShield庫具有控制多個屏蔽的功能。首先，我們必須為每個屏蔽創(chuàng)建一個電動機屏蔽控制器，并為其分配地址。

Adafruit_MotorShield AFMSbot（0x61）;//最右邊的跳線關(guān)閉

Adafruit_MotorShield AFMStop（0x60）;//默認地址，沒有跳線

一個電機屏蔽層將被稱為AFMSbot（底部屏蔽層，因此我們要記?。?，另一個是AFMStop（頂部屏蔽層），這樣我們就可以將它們分開。創(chuàng)建屏蔽對象時，請在上面指定為其設(shè)置的地址。

然后，我們可以請求將電機連接到每個電機上。

//在頂部屏蔽上，連接兩個步進器，每個步進器具有200個步驟

Adafruit_StepperMotor * myStepper2 = AFMStop.getStepper（200，1）;

Adafruit_StepperMotor * myStepper3 = AFMStop.getStepper（200，2）;

//在200步的底部屏蔽層上，將步進器連接到端口M3/M4

Adafruit_StepperMotor * myStepper1 = AFMSbot.getStepper（200，2）;

//和一個直流電動機到端口M1

Adafruit_DCMotor * myMotor1 = AFMSbot.getMotor（1）;

您可以從任何端口請求步進或直流電動機，只需在調(diào)用 getMotor 或 getStepper 時確保使用正確的AFMS控制器對象即可。在使用已連接的電動機之前，必須先調(diào)用開始。

AFMSbot.begin（）;//啟動底部屏蔽

AFMStop.begin（）;//啟動頂部屏蔽

您可以通過設(shè)置兩個屏蔽并運行 File-》 Examples-》 Adafruit_MotorShield-》 StackingTest 來親自嘗試此代碼示例

資源

汽車創(chuàng)意和教程

維基百科上有很多有關(guān)步進電機的信息

關(guān)于步進電機類型的瓊斯

Jason涉及對步進電機引線的反向工程

》

PCB文件在GitHub上

示意圖，單擊以進行嵌入

責(zé)任編輯：wv