第十章 變頻控制LED燈光和馬達 調節電壓變化 類比輸出(PWM) 製作調光器 隨機數字與燭光效果 透過序列埠調整燈光亮度 認識直流馬達 馬達控制器與調速器 自動迴避障礙物的自走車
調節電壓變化 在電源輸出端串聯一個電阻,即可降低電壓,因此,像右圖般銜接可變電阻,將能調整LED的亮度。 參閱 10-2
省電節能又環保的PWM變頻技術 高速切換高、低電位(頻率高於30Hz),數位訊號將能模擬類比電壓高低變化的效果。 在數位系統上「模擬」類比輸出的方式,稱為脈寬調變(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)。 參閱 10-3
類比輸出(PWM)指令 Arduino微電腦板預設採用1KHz和500Hz兩組不同的PWM輸出頻率: 接腳5,6:976.5625Hz(約1kHz) 接腳3, 11以及9, 10:490.196Hz(約500Hz) 參閱 10-4 參閱 10-6
隨機數字與燭光效果 隨機(random)代表讓電腦從一堆數字中,任意抽取一個數字。 參閱 10-7 每次執行random()函數之前,先執行randomSeed()函數,可提高不重複的比率。
透過序列埠調整燈光亮度(一) 按鍵的輸入值是字串,而類比輸出需要的是數字格式。 透過右邊的加工手續可將'1', '6', '8'字元轉變成數字168。 參閱 10-10
透過序列埠調整燈光亮度(二) 第二種轉換方式,先把字元存入陣列,最後再透過atoi()轉換。 參閱 10-12
讀取序列資料的問題 -1的字元值會在「序列埠監控視窗」顯示成‘ÿ’。所以,假如序列埠監控視窗顯示出‘ÿ’字元,可能需要檢查序列通訊程式是否有正確收到資料。 參閱 10-13
認識直流馬達 玩具和動力模型的直流馬達,通常是FA-130, RE-140, RE-260或RE-280型。 參閱 10-15
直流馬達的規格書 設計馬達的電晶體控制電路時,最重要的兩個參數是工作電壓和堵轉電流。 馬達的負荷越重,轉速會變慢,耗電流也越大,發熱量也增加。 RF-300型的 主要規格 FA-130型的 主要規格 參閱 10-18
認識電晶體元件 電晶體有三隻接腳,分別叫做B(基極), C(集極)和E(射極)。 參閱 10-21
NPN與PNP類型的電晶體 參閱 10-22 當NPN型電晶體的B腳(基極)接上高電位時(例如:正電源),電晶體將會導通,驅動負載;相反地,當PNP型電晶體的B腳(基極)接上低電位時(例如:接地),電晶體才會導通。
電晶體馬達控制與調速器 馬達斷電的瞬間,磁能會釋放出電能,與原先加在線圈兩端的電壓相反,稱為反電動勢(Back EMF);在馬達的電源並接一個二極體,可避免反電動式損害電晶體。 參閱 10-24
電晶體馬達控制與調速器 模型馬達通常需要1A以上電流,請不要將馬達的電源接在Arduino板。 參閱 10-25
控制馬達正反轉的H橋式馬達控制電路 參閱 10-26
控制馬達正反轉的H橋式馬達控制電路 參閱 10-27
控制馬達正反轉的H橋式馬達控制電路 參閱 10-28
使用L298N控制馬達 參閱 10-29
L298N馬達控制電路板 參閱 10-31
自動迴避障礙物的自走車 參閱 10-32
自動迴避障礙物的自走車 參閱 10-33