Running Small Motors with PIC Microcontrollers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Sandhu, Harprit Singh

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2009-8

价格:$ 33.84

装帧:

isbn号码:9780071633512

丛书系列:

图书标签:

• PIC Microcontrollers
• Small Motors
• Motor Control
• Embedded Systems
• Electronics
• DIY Electronics
• Robotics
• Hobby Electronics
• Microcontroller Projects
• Practical Electronics

《单片机驱动直流电机实用指南》 内容简介： 本书是献给所有热衷于嵌入式系统开发，特别是对电机控制充满兴趣的工程师、学生和创客们的实用技术手册。如果您对如何利用微控制器精确、高效地驱动各类小型直流电机感到困惑，本书将为您拨开迷雾，提供系统性的解决方案和深入的实践指导。 本书内容概览： 本书摒弃了繁琐的理论堆砌，直击单片机驱动小型直流电机这一核心技术难点，以丰富的实例和详尽的代码演示，带领读者从基础概念到高级应用，一步步掌握电机控制的精髓。 第一部分：基础篇——电机与单片机的对话 第二章：认识你的电机： 我们将从最基础的直流电机入手，详细介绍其工作原理、不同类型（如带刷电机、无刷电机）的特点、关键参数（如额定电压、电流、转速、扭矩）的意义，以及如何根据具体应用选择合适的电机。理解电机的内在属性是有效控制的前提。 第三章：单片机的数字语言： 本章聚焦于驱动电机所必需的单片机基础知识。我们将以一款主流的、易于上手的单片机（例如，假定本书以常用的51系列或STM32系列为例，具体型号可根据实际内容填充）为例，深入讲解其GPIO（通用输入输出）端口的配置、输出模式、PWM（脉冲宽度调制）生成原理及其在电机速度控制中的关键作用。您将学习如何通过编程来控制GPIO的状态，以及如何利用PWM信号来模拟出连续变化的电压，从而实现对电机转速的精确调控。 第四章：连接的艺术： 电机驱动通常需要外部电路来提供足够的电流和电压，单片机的IO口无法直接驱动大功率电机。本章将详细介绍常用的电机驱动芯片，如L298N、DRV8825等，阐述它们的内部结构、工作原理、接线方式以及与单片机的接口设计。您将学习如何根据电机的功率需求，选择合适的驱动芯片，并正确地将其连接到单片机和电源。 第二部分：核心篇——驱动与控制的实践 第五章：电机正反转控制： 通过简单的GPIO控制，我们可以实现直流电机的基本正反转功能。本章将提供清晰的电路图和完整的程序代码，指导您如何通过改变H桥驱动芯片的控制信号，轻松实现电机的正转、反转以及停止。 第六章：速度的脉动：PWM精细调速： PWM是实现电机速度控制的核心技术。本章将深入讲解PWM的生成原理，包括占空比、频率等参数的含义，以及如何在单片机上通过定时器配置来生成不同占空比的PWM信号。您将学习如何通过调整PWM占空比，实现电机速度的平滑、连续调节，并掌握一些提高调速精度的技巧。 第七章：编码器的反馈： 为了实现更精确的速度和位置控制，我们需要引入编码器来反馈电机的实时转速和运行方向。本章将介绍两种常见的编码器类型（增量式编码器和绝对式编码器），讲解它们的信号输出方式，以及如何通过单片机的外部中断或定时器捕捉功能来读取编码器信号，计算出电机的转速。 第八章：PID的智慧：闭环反馈控制： 结合编码器的反馈信息，我们可以构建更高级的闭环控制系统。本章将详细介绍PID（比例-积分-微分）控制算法在电机控制中的应用。您将理解P、I、D三个参数的含义和作用，学习如何根据实际情况调整PID参数以获得最佳的控制效果，实现电机转速的恒定和精确的定位。 第三部分：进阶篇——实战应用与优化 第九章：多电机协同： 在许多项目中，可能需要同时控制多个电机。本章将探讨多电机协同工作的挑战，包括资源共享、通信协议的选择以及如何避免干扰。您将学习如何通过合理的设计和优化的代码，实现对多个电机的同步或异步控制。 第十章：低功耗与效率： 对于电池供电的设备，降低电机功耗至关重要。本章将介绍一些提高电机效率的策略，如选择合适的电机和驱动芯片、优化PWM参数、以及利用单片机的低功耗模式。 第十一章：实际项目案例分析： 为了巩固所学知识，本章将提供若干具体的项目案例，例如： 智能小车： 实现遥控、自动循迹、障碍物避让等功能。 自动化机械臂： 精确控制各个关节的角度和运动轨迹。 无人机模型： 实现飞行的稳定性和精确的姿态控制。 其他小型应用： 如自动调节的风扇、振动器等。 这些案例将涵盖从硬件连接、软件编程到调试优化的全过程，让您在实践中融会贯通。 本书特色： 实践导向： 每一章都围绕实际操作展开，提供可以直接运行的代码示例和清晰的电路图。 循序渐进： 内容组织逻辑清晰，从基础到高级，适合不同程度的学习者。 实例丰富： 大量贴近实际应用的案例，帮助读者理解理论在实践中的应用。 代码详尽： 提供的代码注释详细，易于理解和修改。 排除干扰： 专注于核心的电机驱动与控制技术，避免了与本书同名书籍中不相关的冗余内容。 学习本书，您将能够： 自信地选择和评估适合您项目的直流电机。 熟练配置单片机的GPIO和PWM模块。 掌握不同电机驱动芯片的使用方法。 实现电机的精确正反转和速度控制。 利用编码器和PID算法构建高级反馈控制系统。 成功应用于各种嵌入式系统设计中。 如果您渴望将您的创意转化为实际的、运动的设备，那么《单片机驱动直流电机实用指南》将是您不可或缺的学习伙伴。

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