「 #Arduino開發日誌 01」使用 Arduino 控制 電變 / 無刷馬達 隨手筆記 教學

這篇要來介紹如何使用Arduino搭配電變來控制無刷馬達，
無刷馬達Brushless DC electric motor (BLDC motors, BL motors)
並不是一個把正負極插上去就會動的東西，
要透過程式去控制裡面的線圈在不同的時間產生不同的磁場
進而讓馬達轉動，
因此我們需要一個電子變速器(Electronic Speed Control，ESC)
來幫我們做到這件事情，



當然用arduino直接控制無刷馬達接出來的三條信號線
也是可以達到一樣的效果，但當然複雜很多
我當時也有查過相關的資料，有蠻多人分享這方面的code的，
但我還沒試過，如果之後有機會實作，再和大家分享，
今天這篇就先完成最低限度，讓無刷馬達可以成功轉起來吧！

一、本篇目的

先利用Arduino初始化電變，
再利用Arduino經由電變控制無刷馬達的轉速與開關
－－－－－－－－
因為每個電變在一開始的時候（也就是剛通電時，所以斷電就要重來）
需要給它一個最高與最低的信號來讓它知道上下限，
透過電變接出來的杜邦線的data那條(通常是橘色或白色)，
連接到Arduino的pwm輸出腳位，
即可透過函式庫去控制轉速(像控servo那樣)

二、本篇使用設備

[gallery ids="303,302" type="rectangular"]

1.ESC: XXD HW30A 30A (新西達30A 無刷電變 好盈程序)
2.BLDC: XXD A2212 2450KV (新西達 A2212 2450KV 無刷馬達)
－－－－－－－－
目前我只使用過這家的電變跟無刷
但理論上應該是無論廠牌原理跟程式都有通
然後其他還有一些材料也算是必備的，
像是端子台，



有了這個不用不用焊接焊到爆氣，
無刷跟電變的粗線不好焊，很容易掉，
害我一開始一直因為接觸不良而失敗，
所以奉勸各位就去買個吧～
電子材料的買法在另一篇有介紹，
「Arduino」電子元件購買 / 採購 整理

再來就是一個夠給力的電源，
至少要有12V，但是也不建議太高，
然後我是用三顆18650的3.7V鋰電池，可以充電然後電流又大，



18650也常隱身在日常生活中，像是行充，
行動電源如果是舊的厚厚的那種，
裡面就有可能是塞好幾個顆這個，
不過馬達轉起來還是蠻耗電的，
所以如果用乾電池的話，消耗就會很大，不太建議。

三、接線

「電變接出來的三條杜邦線中間的紅線可不用接」
不過這方面我沒有深入去了解為什麼
希望知道的人可以幫忙在底下回覆補充
另外杜邦線的顏色有兩種
「棕紅橘」對應到「黑紅白」就是「地/電壓/信號」。

四、測試步驟

step0.先關掉連接無刷、電變的電源
這麼做是為了防止信號腳位在輸出一些有的沒的訊號，
然後觸發了ESC的一些設定模式，
就開始逼逼逼亂叫＠＠

step1.先執行 SN_ESCInitialize.ino
程式裡確保腳位9,10是輸出pwm為0的訊號

step2.上傳完成後，打開序列埠監控視窗
打開看看現在程式在幹麻，
理論上會看到程式問你現在要幹麻ＸＤＤＤ

step3.打開連接無刷、電變的電源
這時會聽到登登登～依序升高的三聲，是無刷發出來的，
然後就是規律的逼～～逼～～逼～～，
這是無刷在沒有要動的正常狀況下會發出的聲音，
如果對這些聲音很有興趣的話，
可以去查ESC的data sheet，
裡面有寫每一種聲音代表什麼意思，
那我這裡就不撈叨太多，只跟大家說你可能會聽到的聲音，
基本上開始亂叫就是訊號給的不太對，
可能誤啟動了編輯模式（可以調進角、馬達啟動模式等等...
或是電壓不正常發出的警告音(短促的逼逼逼逼連叫)，
不管怎樣，反正聲音不太正常就把無刷和電變的那個電源關閉
從step0重來就好

step4.回到序列埠監控視窗選擇接下來的指令
一般來說會先 y 進行初始化，
然後又要來教大家聽聲音了，
這時候你會聽到逼逼兩聲，代表現在輸出較高的pwm，
電變確定了上限值，
然後再聽到逼逼逼三聲，代表現在輸出比較低的pwm，
電變確定下限值，
最後逼～～～一聲長的，代表初始化完畢

成功後，再打 t 進行每個速度的測試
可以測試servo.write 21~165 的轉速，

s  可以定速(輸入 21 ~ 165 的值)，
o 則可以停止馬達轉動  ，

五、程式碼/Source Code

希望經由上述的講解後
各位能對無刷與電變有初淺的了解
並從這個code裡面取出你要用的部分完成你的專案
https://github.com/shannon112/arduino_ESCandBLDC

六、應用作品

機械系大三下專題
BYNN - 風力推進循跡車附帶顏色辨識功能
https://github.com/shannon112/arduino_BYNN