【应用】四轮移动机器人中小功率直流电机采用中科微AT8222,响应迅速,输出峰值电流2.5A

2021-07-15 世强
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电机驱动应用的场合非常多,如照相机云台、机器人关节、仪表、奶瓶清洗机、小型电动玩具、小型非标设备等等都会用到。而这类设备的特点就是成本低,并且要稳定可靠运行。由于这段时间的芯片短缺,使用国产化的芯片会越来越多。

        

下面介绍笔者接触到的一个四轮移动机器人的项目,系统框图如下图1所示,采用4个电机,由于需要做的非常小,选用小功率直流电机,驱动采用PWM的方式实现调速。结合实际使用情况,应用比较多的是A4950,有大量的设计使用资料。但由于当下芯“慌”,所以直接寻找国产化的设计方案,选用中科微的电机驱动,AT8222工作电压范围(5.5~18V)及输出峰值电流(2.5A)略小于A4950,静态电流优于A4950,性能可以完全替代A4950,并且具有短路保护,过热保护,欠压锁定,可以避免电机堵转造成电机损坏,外部连接限流电阻可以限制电机的最大峰值电流。

图1 四轮移动机器人框图

        

移动机器人项目中,主控选用的是雅特力AT32F413RCT7,由于有比较多的PWM输出,系统中引出了8路PWM信号,并且系统还需要行车位置传感器、olde显示屏及wifi接入,在保证系统功能的情况下,选用了较小的MCU。下图2是实际的电机驱动原理图。

图2 电机驱动原理图

        

需要注意的是IN引脚的使用,下图3是2个IN引脚的组合方式介绍,分为快衰减、慢衰减。在快衰减模式,H桥是被禁止的,续流电流流经体二极管;在慢衰减模式,输出H桥的两个下管都是打开的。如果对停车有要求可以考虑IN引脚的使用方式。

图3 IN引脚功能介绍


最终四轮移动机器人运行良好,电机驱动响应快速,可以满足机器人的设计使用。

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