這段時間一直忙著開發基于 .NET Micro Framwork 系統的遠程醫療系統（參見： http://space.cnblogs.com/group/topic/41835/ ），所以隔了近一個禮拜的時間，才有精力繼續研究 PWM 驅動智能小車的問題。

以前對步進電機和直流電機的控制了解不深，以為僅對步進電機而言，才能進行 PWM 控制，及到購買相關的驅動板和步進電機后，才發現由于驅動板的原因，控制步進電機的方向、速度只能通過 IO 控制，相關內容請參見我以前寫的博文《 步進電機控制（非 PWM 模式） 》。

在介紹具體的控制代碼之前，為了便于更深入的了解 PWM 控制直流電機的機制，我們先粗略了解一下 H 橋驅動直流電機的原理。

（ 1 ）、 H 橋式電機驅動電路包括 4 個三極管和一個電機；

（ 2 ）、導通 Q1 和 Q4 ，電流從 Q1 經電機流到 Q4 ，電機順時針轉動；

（ 3 ）、導通 Q3 和 Q2 ，電流從 Q3 經電機流到 Q2 ，電機逆時針轉動；

（ 4 ）、電流的大小，決定了電機的轉速，通過 PWM 的占空比（電流通斷比）來決定電流的大小，從而間接控制了電機的轉速。

當然為了提高驅動能力三級管會換為 MOS 管，不過其原理都是一樣的。但是實際使用的時候，用分立元件制作 H 橋是很麻煩的，現在都是采用封裝了 H 橋的集成電路芯片，如比較常用芯片有 L293B 、 L293D 、 L298N 、 TA7257P 、 SN754410 等。

更多關于 H 橋的相關知識，請參見如下文章：

（ 1 ）、《 關于直流電機 H 橋驅動方案的選擇 》

（ 2 ）、《 H 橋及直流電機驅動電路詳述文檔信息 》

（ 3 ）、《 直流電機的 PWM 沖調速控制技術 》

我們目前所選用的四路直流電機驅動器，其核心芯片就是 L293B 芯片，每個芯片集成了兩個 H 橋電路，可以同時控制兩路直流電機。

L293B 芯片的原理圖如上圖所示，內含兩路 H 橋，四路輸入，兩路方向控制，兩路 PWM 控制。

實際應用發現，讓直流電機正反轉有如下組合控制（僅以 A 路示例）

（ 1 ）、 A 向 高電平輸入 PWMA 輸入 PWM 方波 直流電機正向旋轉

（ 2 ）、 A 向 低電平輸入 PWMA 輸入 PWM 方波 直流電機反向旋轉

（ 3 ）、 A 向和 PWMA 交換， A 向輸入 PWM 方波， PWMA 保持高電平或低電平

不同的組合，不同的控制方式，則直流電機的運轉方向不同，并且有的組合 PWM 占空比高，反而轉速低，而有的就是占空比高，則轉速也高。

和紅牛開發板的具體接線如下：

M1_S – PA6 (TIM3_CN1)

M1_D – PA4

M2_S – PA7 (TIM3_CN2)

M2_D – PA5

智能小車，我們選用相對低價，且比較容易安裝紅牛開發板的小車底盤，共有兩種組裝方案，如下圖所示，我比較傾向推薦第二種組裝方案。

（ 1 ）、小車底盤散件；

（ 2 ）、安裝后的小車；

（ 3 ）、 .NET Micro Framework 開發板固定到小車底盤上（藍色區為安裝固定位置）

（ 4 ）、不用小車上層板，直接用銅軸固定開發板；

驅動板供電，可以直接選擇 9V 的電池，不過開發板也需要另行購買 5V 左右的電池。此外也可以購買 6 節普通的 5 號充電電池（ 3 節給開發板供電， 3+3 節給驅動板供電），通過電池盒給驅動板和開發板供電。

由于底層我已經封裝了 PWM 驅動庫，所以用 C# 開發小車的控制代碼，將非常的容易，本示例的代碼如下：

public static void Main()

{

PWM pwm = new PWM ( PWM . Timer .T3, 1000, 100);

OutputPort Lc = new OutputPort (( Cpu . Pin ) GPIO_NAMES .PA4, false );

pwm.Start( PWM . Channels .CH1, 50, PWM . Mode .PWM1); //PA6

OutputPort Rc = new OutputPort (( Cpu . Pin ) GPIO_NAMES .PA5, false );

pwm.Start( PWM . Channels .CH2, 90, PWM . Mode .PWM1); //PA7

while ( true )

{

Thread .Sleep(1000);

}

}

我們選用 Timer3 進行 PWM 輸出，查看開發板原理圖， Timer3 的第一路 PWM 輸出的管腳為 PA6 ，第二路為 PA7 ，我們選擇 PA4 和 PA5 作為方向控制。

函數簡介：

（ 1 ）、 PWM 聲明

public PWM( PWM . Timer timer, uint f, ushort count);

timer – 芯片時鐘，可選 Timer2 ， Timer3 ， Timer4 ， Timer5 ；

f – PWM 輸出頻率，一般建議 1000 以上，不過幾百也可以，網友可以自行測試。

Count – 計數（可看成占空比的分母）

（ 2 ）、 PWM 開始輸出

public int Start( PWM . Channels ch, ushort dutyCycle, PWM . Mode mode);

ch – PWM 通道，可有四路通道

dutyCycle – 可看成占空比的分子

mode – pwm 輸出方式，可以是方波，也可以強制為高或低；

（ 3 ）、 PWM 停止輸出

public int Stop( PWM . Channels ch);

（運行時的截圖）

小車的運行視頻： http://video.sina.com.cn/v/b/37930017-1804832611.html

本文源碼： http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/PWMCar.rar

MF 快速參考： .NET Micro Framework 快速入門

MF 中文討論組： http://space.cnblogs.com/group/MFSoft/

微軟官方論壇： MSDN 微軟中文技術論壇 (.NET Micro Framework)

開發板簡明手冊： http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b938f630100kh0k.html

【低價開發板】 http://item.taobao.com/item.htm?id=7117999726

【STM32 .Net MF開發板學習-13】用PWM驅動智能小車