使用arduino从零做一辆ROS2Jazzy的阿克曼小车---电机驱动篇

news2025/1/2 22:14:32

本项目采用 Arduino Mega2560 Pro 作为主控开发板，电机驱动器选用 TB6612FNG，并配备了 12V 电源、两个直流减速电机和一个舵机。未来计划通过嘉立创将各模块集成到一个 PCB 板上，提升系统的集成度和稳定性。

本文将聚焦于电机驱动部分，详细讲解 TB6612FNG 的接线和代码实现。

TB6612FNG 简介

TB6612FNG 是一款高效、双通道的直流电机驱动芯片，能够驱动两个直流电机，每个通道最大电流为 1.2A，具有 PWM 控制功能，并支持正转、反转和刹车等多种模式。它因其简单易用和较高的性价比被广泛应用于各类机器人项目中。

电路接线说明

下表列出了 TB6612FNG 的主要引脚连接：

TB6612FNG 引脚	Arduino 引脚	功能
AIN1	5	电机 A 的方向控制引脚 1
AIN2	10	电机 A 的方向控制引脚 2
BIN1	6	电机 B 的方向控制引脚 1
BIN2	11	电机 B 的方向控制引脚 2
PWMA	9	电机 A 的 PWM 输入
PWMB	3	电机 B 的 PWM 输入
STBY	8	驱动芯片使能引脚

12V 电源为 TB6612FNG 提供主电源，Arduino Mega2560 Pro 通过 USB 或外部电源供电。

/ PWM 和控制引脚定义 /
#define AIN1 5       // 电机 A 的方向控制引脚 1
#define AIN2 10      // 电机 A 的方向控制引脚 2
#define BIN1 6       // 电机 B 的方向控制引脚 1
#define BIN2 11      // 电机 B 的方向控制引脚 2
#define PWMA 9       // 电机 A 的 PWM 引脚
#define PWMB 3       // 电机 B 的 PWM 引脚
#define STBY 8       // TB6612 的使能引脚

/ 电机 PWM 固定值 /
const int fixedPWM = -50;  // 设置为正值，表示正转

void setup() {
  // 初始化控制引脚为输出模式
  pinMode(AIN1, OUTPUT);
  pinMode(AIN2, OUTPUT);
  pinMode(BIN1, OUTPUT);
  pinMode(BIN2, OUTPUT);
  pinMode(PWMA, OUTPUT);
  pinMode(PWMB, OUTPUT);
  pinMode(STBY, OUTPUT);

  // 激活 TB6612 (STBY 引脚拉高)
  digitalWrite(STBY, HIGH);

  // 设置电机转速和方向
  Set_PWMA(fixedPWM); // 设置电机 A 的 PWM
  Set_PWMB(fixedPWM); // 设置电机 B 的 PWM
}

void loop() {
  Set_PWMA(fixedPWM);    // 改变电机 A 的方向
  Set_PWMB(fixedPWM);    // 改变电机 B 的方向
}

/ 控制电机 A 的 PWM 和方向 /
void Set_PWMA(int pwm) {
  if (pwm > 0) {
    digitalWrite(AIN1, HIGH);  // 正转
    digitalWrite(AIN2, LOW);
    analogWrite(PWMA, pwm);    // 设置速度
  } else if (pwm < 0) {
    digitalWrite(AIN1, LOW);   // 反转
    digitalWrite(AIN2, HIGH);
    analogWrite(PWMA, -pwm);   // 设置速度（取绝对值）
  } else {
    digitalWrite(AIN1, LOW);   // 停止
    digitalWrite(AIN2, LOW);
    analogWrite(PWMA, 0);
  }
}

/ 控制电机 B 的 PWM 和方向 /
void Set_PWMB(int pwm) {
  if (pwm > 0) {
    digitalWrite(BIN1, HIGH);  // 正转
    digitalWrite(BIN2, LOW);
    analogWrite(PWMB, pwm);    // 设置速度
  } else if (pwm < 0) {
    digitalWrite(BIN1, LOW);   // 反转
    digitalWrite(BIN2, HIGH);
    analogWrite(PWMB, -pwm);   // 设置速度（取绝对值）
  } else {
    digitalWrite(BIN1, LOW);   // 停止
    digitalWrite(BIN2, LOW);
    analogWrite(PWMB, 0);
  }
}