履带电机旋转编码器的学习报告（节日快乐）2016-09-10

wing

近半年，某宝发现一款成品的履带电机，带编码器，成色一般，不过价格非常低廉。
如果想练手做履带小车的话是个不错的选择，看完下图之后请千万不要误会，我不是卖家。



本帖不是做广告的，本帖是讨论如何使用这种电机编码器的，内容包括：外围电路设计，如何和主控板的链接，测试程序代码，如果成功的话可能还有小车成品

当然目前还在进行中，下面的占位会逐步填满内容，希望大家喜欢

2016-09-07-----------↑↑>>首发
2016-09-08-----------00>>比较器电路设计
2016-09-09-----------01>>写了个最简单的代码，还做了手拨测试
2016-09-09中午-----02>>电池买回来了，现在可以让电机自己转起来测试了
2016-10-10-----------03>>用中断的方法进行测试，并列出一些实际测试得出的数据，最重要的是101闪亮登场

到此本次学习告一段落了，欢迎大家参观指正
要下开展一步工作目前还缺一个关键部件，我仍然还在继续热切期待中...
那么未来如果有新的进展将会另外发帖讨论

wing

占位000000

先介绍下这款电机的接线口



XH2.54-5P插口，分别是白棕蓝黑红。
黑和红是电机的正负极，卖家说是12v的电机，实际测试9v也能转得很好。
白棕蓝三线就是编码器，这款编码器主要元件只有一个发光二极管和一个感光器。
白线接地，棕线接感光器，蓝线接发光二极管。肉眼看不到光，我想可能是红外...
由于没有比较器，所以用LM393做个外围电路，原理图如下




自动布线效果很失败



简直惨不忍睹，好吧，就当是我不会用

好在元件不多，用洞洞板还是焊得出来的





你急着测试吗？
NONONO
让我先研究下Fritzing的自动布线功能在说吧...

wing

占位000001

感谢各位的支持，测试当然会继续的。
上次我已经做好外围电路了，其实这个电路至少需要连接6条线才能正常工作，
其中三条连接履带电机的白棕蓝，另外还要连接5v的电源，地线，和主控的一个数字I/O。
当然由于做了插座，所以可以很方便地把电机插上去 ^v^


我这次测试用的主控板是wemos 标准版D1，其实就是Arduino化的ESP8266。
很般配不是么？廉价电机配廉价主控



首次测试我通过手拨编码器进行，这样就算不开动电机也能进行，说实话眼下我没有电机驱动板，就算连电池也没有，也只能手拨了。
代码如下，其实你把它抄到UNO上编译也能用

1. 
   
2. //旋转编码器的实验
   
3. void setup() {
   
4. 
   
5. Serial.begin(9600);          //  setup serial
   
6.   delay(10);
   
7. 
   
8.   pinMode(12, INPUT);
   
9. 
   
10.   pinMode(2, OUTPUT);
    
11. }
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. void loop()
    
16. {
    
17. unsigned int  r;
    
18. unsigned int  r_old;
    
19. 
    
20. 
    
21. 
    
22. boolean s1;
    
23. boolean s2;
    
24. 
    
25. digitalWrite(2,LOW);
    
26. delay(3000);
    
27. 
    
28. Serial.println(1);
    
29. Serial.println(2);
    
30. Serial.println(3);
    
31. 
    
32. r=1;
    
33. r_old=0;
    
34. 
    
35. 
    
36. s1=digitalRead(12);
    
37. 
    
38. Serial.println(s1);
    
39. 
    
40. delay(1000);
    
41. digitalWrite(2,HIGH);
    
42. 
    
43. while (true)
    
44. {
    
45.   s2=digitalRead(12);
    
46.   delay(1);
    
47.   if (s1!=s2)
    
48.   {
    
49.     s1=s2;
    
50.     r=r+1;
    
51. 
    
52.     if (r>60000)
    
53.     {
    
54.       r=0;
    
55.     }
    
56.    }
    
57.   
    
58.   if (r!=r_old)
    
59.   {
    
60.    r_old=r;
    
61.    Serial.println(r);
    
62.    delay(10);
    
63.   }
    
64. 
    
65. 
    
66. }
    
67. 
    
68. 
    
69. }  

复制代码

由于是手动拨编码器，速度有限，所以每次都会在串口输出，另外代码还设置了一个输出的gpio2，这个针脚会接一个LED，当长亮的时候就可以转动码盘了。







然后来看看效果视频，虽然拍得不是太清晰，但是至少能看都串口监视器数字在动

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

不明显对吗？
当然了电机又不是自己转的，手拨还能怎么样呢，当时卖家还宣称这款电机有7千转呢

wing

占位000002

好吧，好吧，我知道大家都不满意手拨测试。
现在电池买回来了，让电机自己转吧。




因为电机的转速比我手拨快很多，那么改下代码，每一千次才在串口显示一次

1. 
   
2. //旋转编码器的实验
   
3. void setup() {
   
4. 
   
5. Serial.begin(9600);          //  setup serial
   
6.   delay(10);
   
7. 
   
8.   pinMode(12, INPUT);
   
9. 
   
10.   pinMode(2, OUTPUT);
    
11. }
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. void loop()
    
16. {
    
17. unsigned int  r;
    
18. unsigned int  r_old;
    
19. 
    
20. 
    
21. 
    
22. boolean s1;
    
23. boolean s2;
    
24. 
    
25. digitalWrite(2,LOW);
    
26. delay(3000);
    
27. 
    
28. Serial.println(1);
    
29. Serial.println(2);
    
30. Serial.println(3);
    
31. 
    
32. r=1;
    
33. r_old=0;
    
34. 
    
35. s1=digitalRead(12);
    
36. 
    
37. Serial.println(s1);
    
38. 
    
39. delay(1000);
    
40. digitalWrite(2,HIGH);
    
41. 
    
42. while (true)
    
43. {
    
44.   s2=digitalRead(12);
    
45.   delay(1);
    
46.   if (s1!=s2)
    
47.   {
    
48.     s1=s2;
    
49.     r=r+1;
    
50. 
    
51.     if (r>60000)
    
52.     {
    
53.       r=0;
    
54.     }
    
55.    }
    
56.   
    
57.   if ((r!=r_old)&&(r%1000==0))
    
58.   {
    
59.    r_old=r;
    
60.    Serial.println(r);
    
61.    delay(10);
    
62.   }
    
63. 
    
64. 
    
65. }
    
66. 
    
67. 
    
68. }  
    

复制代码

这次视频看起来会精彩一些



单路测试基本上就是这样，
下次我会换一个主控，然后尝试用中断的方法写个新程序继续测试

wing

占位000003

有请这次的主角Arduino101闪亮登场







没错，就是intel inside 相信不是每个人都有 ：-P

本程序是用中断实现编码器计算的，代码如下

1. volatile unsigned int  r;
   
2. volatile unsigned long t;
   
3. 
   
4. void setup()
   
5. {
   
6.   Serial.begin(9600);          //  setup serial
   
7.   pinMode(12, INPUT_PULLUP);
   
8.   pinMode(13, OUTPUT);
   
9.   r=0;
   
10.   t=0;
    
11.   attachInterrupt(12, blink, CHANGE);
    
12. }
    
13. 
    
14.   void loop()
    
15.   {
    
16.     unsigned int  r_old;
    
17.     r_old=0;
    
18. 
    
19.     digitalWrite(13,LOW);
    
20.     delay(1000);
    
21. 
    
22.     Serial.println(1);
    
23.     Serial.println(2);
    
24.     Serial.println(3);
    
25. 
    
26.     delay(1000);
    
27.     digitalWrite(13,HIGH);
    
28.     t = micros();
    
29.     Serial.println(t);
    
30.    
    
31.     while(true)
    
32.     {
    
33.       if (r!=r_old)
    
34.       {
    
35.         r_old=r;
    
36.         Serial.println(r);
    
37.         }
    
38.       delay(1000);
    
39. 
    
40.       }
    
41. 
    
42.    
    
43.     }
    
44. 
    
45. void blink() {
    
46. 
    
47. unsigned long t0;
    
48.   t0 = micros();
    
49. 
    
50.   if (t0-t>100)
    
51.   {
    
52.     r=r+1;
    
53.     if (r>60000)
    
54.     {
    
55.       r=0;
    
56.       }
    
57.     t=t0;  
    
58.   }   
    
59. }
    

复制代码

接线上之前的大同小异



这里顺便讨论一下实际测试所得的数据，卖家宣称这款电机在7千转以上，这个是按分钟算的。
实际测试中使用的是8节非充电的AA电池，电压表测出13v，然后履带是侧放，没有任何负载，这时编码器计算器每秒5千左右。
然后码盘是20格的，也就是说转一圈，计数器增加40（好吧，我承认我的数学是生理卫生老师教的，正确的数字可能是39，40，或者41，有清晰的朋友请告诉我到底应该是哪个）。

（5000/40）*60=7500

很好，卖家还是很诚实的。当然这转数电机轴承的转数，也就是未经减速的，另外卖家也说过减速比是90，不过这个就不知道要怎么测量了。

最后奉上视频




好了，本学习笔记就到这里了。
奇形怪状的板子也show了不少，算是装13吧，不过最后还是没见小车的影，究其原因...我是不会告诉你这和楼下那位有关的。
那么感谢各位的观看，如果有其他进展我将会另外发帖，当然更多回复的话我会更有动力 lol;lol;lol;lol;lol;lol;lol;

弘毅

我还说这个履带卖光了。。。。居然还有这么多库存

PINKWALKMAN

在哪买呀？

PINKWALKMAN

先买10对回来再说撒。

木森林的年轮

也在想入手这款电机，期待楼主进一步测试。

wing

想看通电测试么？我需要更多回复才有动力哦

linoulong

快更，lz我用lm358可以吗，或lm324

wing

linoulong 发表于 2016-9-9 09:25
快更，lz我用lm358可以吗，或lm324

LM393是比较器，您上面说那两个是放大器，功能不一样的

战戟先锋aa

我想问一下，这履带可不可以一节一节的拆开？

wing

战戟先锋aa 发表于 2016-9-10 10:30
我想问一下，这履带可不可以一节一节的拆开？

本来履带就是一节节装上去的，当然可以拆啦

PINKWALKMAN

战戟先锋aa 发表于 2016-9-10 10:30
我想问一下，这履带可不可以一节一节的拆开？

淘宝上商家展示图片有教你如何拆开。但是谁会去拆呢？都是一个整体使用的东东。