用AVR微控制器Atmega16控制直流電機(jī)

　　直流電機(jī)是應(yīng)用最廣泛的電機(jī)。從小型項目到先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，這些電機(jī)幾乎無處不在。我們之前將 DC Motor 與許多其他微控制器（如Arduino、Raspberry pi ）連接起來，并在許多機(jī)器人項目中使用它。今天我們學(xué)習(xí)用AVR微控制器Atmega16控制直流電機(jī)。

　　什么是直流電機(jī)？

　　直流電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。具體來說，直流電機(jī)使用直流電流將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電機(jī)的基本原理是磁場和電流相互作用，在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生一個力，幫助電機(jī)轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)電流通過磁場中的線圈時，會產(chǎn)生磁力，從而產(chǎn)生扭矩，從而導(dǎo)致電機(jī)運動。通過反轉(zhuǎn)電流來控制電機(jī)的方向。它的速度也可以通過改變供應(yīng)電壓來改變。由于微控制器有PWM引腳，所以它可以用來控制電機(jī)的速度。

　　在本教程中，將使用Atmega16演示直流電機(jī)操作。L293D 電機(jī)驅(qū)動器將用于反轉(zhuǎn)電流方向，從而改變運動方向。L293D 電機(jī)驅(qū)動器使用H 橋電路配置，向電機(jī)輸出所需電流。兩個按鈕用于選擇電機(jī)的方向。一個按鈕用于選擇順時針旋轉(zhuǎn)，另一個用于選擇直流電機(jī)的逆時針操作。

　　所需組件

　　直流電機(jī) （5V）

　　L293D電機(jī)驅(qū)動器

　　Atmega16微控制器IC

　　16Mhz 晶體振蕩器

　　兩個 100nF 電容器

　　兩個 22pF 電容器

　　按鈕

　　跳線

　　面包板

　　USBASP v2.0

　　LED（任何顏色）

　　電路原理圖

為直流電機(jī)控制編程 Atmega16

這里 Atmega16 使用 USBASP 和 Atmel Studio7.0 進(jìn)行編程。如果您不知道?如何使用 USBASP 對 Atmega16 進(jìn)行編程?，請訪問鏈接。?完整的程序在項目結(jié)束時給出，?只需將程序上傳到 Atmega16 并使用兩個按鈕來順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)。

直流電機(jī)使用 L293D 電機(jī)驅(qū)動器連接。按下相應(yīng)的按鈕時，直流電機(jī)將沿兩個方向旋轉(zhuǎn)。一個按鈕用于順時針方向旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)，另一個按鈕用于逆時針方向旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)。首先定義微控制器的 CPU 頻率并包含所有必要的庫。

?

#define F_CPU 16000000UL       
#include 
#include

?

然后，使用一個變量來跟蹤按鈕按下狀態(tài)。該變量將用于定義電機(jī)的方向。

?

詮釋我;

?

使用數(shù)據(jù)方向寄存器選擇 GPIO 的輸入/輸出模式。最初，將電機(jī)引腳的輸出設(shè)為低電平，以避免在未按下按鈕的情況下啟動電機(jī)。

?

DDRA = 03;  
門 &= ~(1<<1); 
門 &= ~(1<<0);

?

檢查連接到 Atmega16 的PORTA4的第一個按鈕是否被按下，并將按鈕的狀態(tài)存儲在變量中。

?

if(!bit_is_clear(PINA,4)) 
{ 
     i = 1;                     
     門 &= ~(1<<1); 
_delay_ms (1000);                                                           }     

?

同樣檢查第二個按鈕是否被按下，連接到 Atmega16 的 PORTA5，并將按鈕的狀態(tài)存儲在變量中。

?

  否則如果 (!bit_is_clear(PINA,5))   
     { 
         i = 2;                                                         
         門 &= ~(1<<0); 
_delay_ms (1000);      }        

?

如果第一個按鈕的狀態(tài)為真，則順時針旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)，如果第二個按鈕的狀態(tài)為真，則逆時針旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)。

?

如果 (i == 1)                    
{
    門 |= (1<<0);           
    門 &= ~(1<<1); 
} 
   else if (i == 2)         
{ 
     PORTA |= (1<<1);           
     門 &= ~(1<<0); 
}

?

　　您可以根據(jù)使用的 GPIO 將電機(jī)引腳連接到任何 GPIO 引腳。此外，使用電機(jī)驅(qū)動器 IC 來減少微控制器上的負(fù)載也很重要，因為微控制器無法提供運行直流電機(jī)所需的電流。

/* 直流電機(jī)與 Atmega16 的接口

電路文摘(circuitdigest.com)*/



#define F_CPU 16000000UL //定義cpu頻率

#include

#include



詮釋我; //定義比較變量

詮釋主要（無效）

{

//DDR數(shù)據(jù)方向寄存器

DDRA = 03; // 使 PORTA0,1 引腳作為輸出，Rest 作為輸入

門 &= ~(1<<1); // 最初將 PORTA1 引腳設(shè)為低電平，以避免在選擇按鈕之前移動

門 &= ~(1<<0); // 最初將 PORTA0 引腳設(shè)為低電平，以避免在選擇按鈕之前移動



而（1）

{

if(!bit_is_clear(PINA,4)) // 檢查 PORTA4 按鈕是否被按下

{

我 = 1; //存儲狀態(tài)為1

門 &= ~(1<<1);

_delay_ms(1000);

}

else if (!bit_is_clear(PINA,5)) // 檢查 PORTA5 按鈕是否被按下

{

我 = 2; //存儲狀態(tài)為2

門 &= ~(1<<0);

_delay_ms(1000);

}



if (i == 1) // 如果第一個按鈕被按下

{

門 |= (1<<0); //順時針旋轉(zhuǎn)

門 &= ~(1<<1);

}

else if (i == 2) //如果第二個按鈕被按下

{

門 |= (1<<1); //逆時針旋轉(zhuǎn)

門 &= ~(1<<0);

}



}

}