使用Arduino和TB6612驱动编码电机实现测速功能

编码电机是一种常见的电机类型，它可以通过内置的编码器精确地测量电机的转速和位置。在本文中，我们将介绍如何使用Arduino和TB6612驱动编码电机，并实现测速功能。TB6612是一种双路直流电机驱动器，适用于控制小型直流电机。我们将使用Arduino作为主控制器，TB6612作为电机驱动器，并通过编码器获取电机的转速信息。

1.材料清单

Arduino Mega2560开发板
TB6612电机驱动模块
编码电机
杜邦线
电源（根据电机和驱动器的要求选择）

2.硬件连接：

将Arduino与TB6612驱动器和编码电机连接起来。根据驱动器和电机的引脚定义，将其正确连接到Arduino的数字引脚。确保连接正确无误，并检查供电是否稳定。

arduino与编码电机接线图接线图：

Arduino --------- TB6612 -------- 编码电机
5V ---------------- VCC
GND -------------- GND
D3-------------------PWMA
D10-----------------STBY
D9 ----------------- AIN1
D8 ----------------- AIN2
NONE--------------A01--------------M-
NONE--------------A02--------------M+
D20 ----------------------------------- Channel A
D21 ----------------------------------- Channel B
5V---------------------------------------5V
GND------------------------------------GND

TB6612模块需要额外的12V电源来外部供电
12V--------------VM
GND------------GND

这只是一个示例接线图，实际的接线可能会根据使用的具体电机和驱动器而有所不同。请根据您的具体硬件和引脚定义来进行正确的连接。

编码电机与普通直流电机的区别就是编码电机带有编码器，可以实时反馈电机运动状态和位置信息，可以实现更精准的控制和定位，普通直流电机没有编码器，只能进行简单的启动和停止。所以编码电机比普通的电机更加精准，能更好的控制电机的运动。

编码电机上的编码器需要额外供电，arduino上恰好有外部输出口，可以直接将编码电机的5v和GND与arduino的5v和GND相连接

接下来我们试一下，控制编码电机正反转

int pwma = 3;
int ain1 = 9;
int ain2 = 8;
int stby = 10;
int pwmb = 5;
int bin1 = 6;
int bin2 = 7;
int led = 13;void Stop(){digitalWrite(ain1,LOW);digitalWrite(ain2,LOW);digitalWrite(bin1,LOW);digitalWrite(bin2,LOW);
}
void up(){digitalWrite(ain1,HIGH);digitalWrite(ain2,LOW);digitalWrite(bin1,HIGH);digitalWrite(bin2,LOW);
}
void back(){digitalWrite(ain1,LOW);digitalWrite(ain2,HIGH);digitalWrite(bin1,HIGH);digitalWrite(bin2,LOW);delay(2000);
}
void setup() {// put your setup code here, to run once:pinMode(pwma,OUTPUT);pinMode(ain1,OUTPUT);pinMode(ain2,OUTPUT);pinMode(pwmb,OUTPUT);pinMode(bin1,OUTPUT);pinMode(bin2,OUTPUT);pinMode(stby,OUTPUT);pinMode(led,OUTPUT);digitalWrite(stby,HIGH);analogWrite(pwma,255);analogWrite(pwmb,255);Serial.begin(9600);
}
void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if(Serial.available()>0){char command = Serial.read();  // 读取蓝牙串口数据Serial.println(command);switch (command){case 'u':up();delay(2000);break;case 's':Stop();break;case 'b':back();delay(2000);break;}
}
}

这里我只接了一个编码电机，因此
int pwmb = 5;
int bin1 = 6;
int bin2 = 7;这部分代码可以不用管。

打开串口监视器，输入’u’,编码电机正转，‘b’,编码电机反转，'s’编码电机停止

完成这部分，我们来试下测速功能

int encoderA = 21;
int encoderB = 20;
volatile int count = 0;
void count_a(){if (digitalRead(encoderA)==HIGH){if (digitalRead(encoderB)==HIGH){count++;}else{count--;}}
}void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(57600);//串口波特率设置为57600pinMode(encoderA,INPUT);pinMode(encoderB,INPUT);attachInterrupt(2,count_a,CHANGE);}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:delay(2000);Serial.println(count);}

测速方式采用的是单倍频测速，还有双倍频和四倍频可以采用

打开串口监视器，将波特率设为57600，用手转动电机，可以看到

说明运行成功了！！！

补充更加完善的测速代码，接线跟上面一样

int motor_A = 21;//中端口是2
int motor_B = 20;//中断口是3
volatile int count = 0;//如果是正转，那么每计数一次自增1，如果是反转，那么每计数一次自减1 void count_A(){//单频计数实现//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比/*if(digitalRead(motor_A) == HIGH){if(digitalRead(motor_B) == LOW){//A 高 B 低count++;  } else {//A 高 B 高count--;  }}*///2倍频计数实现//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比 * 2if(digitalRead(motor_A) == HIGH){if(digitalRead(motor_B) == HIGH){//A 高 B 高count++;  } else {//A 高 B 低count--;  }} else {if(digitalRead(motor_B) == LOW){//A 低 B 低count++;  } else {//A 低 B 高count--;  }  }}//与A实现类似
//4倍频计数实现
//手动旋转电机一圈，输出结果为 一圈脉冲数 * 减速比 * 4
void count_B(){if(digitalRead(motor_B) == HIGH){if(digitalRead(motor_A) == LOW){//B 高 A 低count++;} else {//B 高 A 高count--;}} else {if(digitalRead(motor_A) == HIGH){//B 低 A 高count++;} else {//B 低 A 低count--;}}}void setup() {Serial.begin(57600);//设置波特率  pinMode(motor_A,INPUT);pinMode(motor_B,INPUT);attachInterrupt(2,count_A,CHANGE);//当电平发生改变时触发中断函数//四倍频统计需要为B相也添加中断attachInterrupt(3,count_B,CHANGE);
}
int reducation = 90;//减速比，根据电机参数设置，比如 15 | 30 | 60
int pulse = 11; //编码器旋转一圈产生的脉冲数该值需要参考商家电机参数
int per_round = pulse * reducation * 4;//车轮旋转一圈产生的脉冲数 
long start_time = millis();//一个计算周期的开始时刻，初始值为 millis();
long interval_time = 50;//一个计算周期 50ms
double current_vel;//获取当前转速的函数
void get_current_vel(){long right_now = millis();  long past_time = right_now - start_time;//计算逝去的时间if(past_time >= interval_time){//如果逝去时间大于等于一个计算周期//1.禁止中断noInterrupts();//2.计算转速 转速单位可以是秒，也可以是分钟... 自定义即可current_vel = (double)count / per_round / past_time * 1000 * 60;//3.重置计数器count = 0;//4.重置开始时间start_time = right_now;//5.重启中断interrupts();Serial.println(current_vel);}
}void loop() {delay(10);get_current_vel();}

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