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文章出現(xiàn)的商品僅為示意，不做購買推薦!!! 很多剛?cè)腴T電機(jī)驅(qū)動控制的嵌入式新手，往往會不知道購買什么樣的電機(jī)來匹配他們的開發(fā)板或是項(xiàng)目，為此，筆者特意整理了一篇文章，從購買電機(jī)玩和學(xué)習(xí)的角度來做一些專業(yè)有趣的分享。
雖然自己曾買過用過各類電機(jī)無數(shù)，但是在 “已買到寶貝”里挑點(diǎn)好用的給大家分享，也絕非易事，不如我們先認(rèn)識他們，這樣才能更好的立解自己需要什么，或者手頭上什么樣的電機(jī)是自己可用的。先從直流有刷電機(jī)講起，建議不要跳著看，很多內(nèi)容是相通的哦！
一、直流有刷電機(jī)選擇推薦
1）玩具級：淘寶上這類電機(jī)很多，如果只是求個響動，可以花費(fèi)不到1元錢，就能買經(jīng)典的130、R300等各種型號的電機(jī)：
2）工具級：想買來做個手電鉆、小電磨，或者其他動力用的，像萬寶、德昌的310、370、775這種是首選，質(zhì)量好，結(jié)實(shí)耐用。如果不是鉆、磨這種高速要求的，要扭力大的，可選用帶減速器的。
3）小車、機(jī)器人~簡單用：直流有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般都比較高，這種應(yīng)用，一般都選用帶減速器的。TT電機(jī)、N20電機(jī)，首選。要功率、扭力大一點(diǎn)的，310、370電機(jī)+減速器的，也可以。
TT電機(jī)，質(zhì)量差異較大，一分錢一分貨，看用戶需求。便宜的1塊多錢，130電機(jī)+塑料減速齒輪，學(xué)習(xí)也能用。
N20電機(jī)款式也較多，主要注意減速比，看是否合適自己的應(yīng)用。一般1元左右的二手，會有點(diǎn)生銹，學(xué)習(xí)不影響，質(zhì)量都還可以。新的通常會貴不少，學(xué)習(xí)不合算。
4）小車、機(jī)器人~高級用：這種一般需要帶編碼器的電機(jī)。TT電機(jī)、N20電機(jī)也有帶編碼器的，但感覺性價比不高，不如直接買370的帶編碼器的電機(jī)。
5）直流電機(jī)的接線與運(yùn)轉(zhuǎn)：使用這類電機(jī)，只需要把電機(jī)線連接到直流有刷電機(jī)驅(qū)動板的A、B端（可能需要燒錄直流電機(jī)程序），上電即可運(yùn)轉(zhuǎn)。?這里，特別強(qiáng)調(diào)一個常識：不管是有刷、步進(jìn)還是無刷電機(jī)，他們的工作電壓范圍都是挺寬的，像上圖玩具級的那個，寫的3V，但你接到5V上，也沒有問題，只是轉(zhuǎn)得更快了一點(diǎn)。甚至你要接到12V供電的板子，也是可以的，只是此時PWM占空比最好設(shè)置低一點(diǎn)（30%~40%）。當(dāng)然，如果你買到一個24V的電機(jī)，接到了咱們12V供電的板子，也是可以運(yùn)轉(zhuǎn)的，只是最高轉(zhuǎn)速只有額定24V時的一半。
上面我們說的775、310、330（電機(jī)）這些數(shù)字，一般代表的是電機(jī)的直徑尺寸。
二、直流無刷電機(jī)選擇推薦
市場上常見的二手的無刷直流電機(jī)（BLDC）、永磁同步電機(jī)（PMSM）大概可以分為以下三大類：
1）帶霍爾（HALL）傳感器的BLDC電機(jī):二手市場上，帶霍爾傳感器的BLDC電機(jī)不是太多。但是，咱們真正要學(xué)習(xí)BLDC驅(qū)動 ，最好還是從有傳感器的開始，這樣基礎(chǔ)打得扎實(shí)?。ㄗ⒁鈩e買成內(nèi)置驅(qū)動板的了，不方便學(xué)習(xí)?。┰缙跓o葉風(fēng)扇電機(jī)。質(zhì)量很好，不管是有傳感器控制，還是無傳感器控制的方式，都很容易轉(zhuǎn)起來，學(xué)習(xí)首推！注意：市場上通常有2款，一款是105V的，一款是310V的。要買105V的，這樣在24V、36V下，就可以獲得1~2千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速了。學(xué)習(xí)足夠用。如果買成310V的，則最少需要48V、60V的供電，才較好用，也不利于學(xué)習(xí)無感控制部分。
2）風(fēng)機(jī)類的BLDC:如果是有一定開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的，想深入學(xué)習(xí)BLDC的高級控制（PID控制）等，推薦風(fēng)機(jī)類的BLDC，這個加減載方便（控制進(jìn)風(fēng)口即可），很容易看得到閉環(huán)控制的效果。風(fēng)機(jī)類的BLDC，帶霍爾傳感器的，不是太多見，所以價格都相對高一點(diǎn)。以下圖片僅供參考。如果可以接受新的，寧波產(chǎn)的風(fēng)機(jī)還不錯。
3）設(shè)備拆機(jī)的BLDC:像一些設(shè)備拆機(jī)的或工業(yè)上拆機(jī)的BLDC，由于貨源不穩(wěn)定，資料不多，接線端子不好找，接線定義不明確等原因，對初學(xué)者不太友好。
盡管有些價格挺低，也不是太推薦。如以下幾款：
3）不帶霍爾傳感器的BLDC電機(jī):當(dāng)我們學(xué)會有傳感器的BLDC控制后，就可以嘗試無傳感器的控制了。但是，不用著急買新電機(jī)，可以先把有傳感 器的電機(jī)的HALL線取掉，只接3相線，嘗試著進(jìn)行無傳感器的控制。能控制好后，再根據(jù)自己的需求，進(jìn)行行業(yè)應(yīng)用的無感電機(jī)控制學(xué)習(xí)。這個類別的BLDC，是目前二手市場上的主流，品種繁多。主要有以下品類：
4）航模類（0.8~2萬轉(zhuǎn)）：這類電機(jī)很多，價格與重量（功率）成正比，從幾元到幾十幾百元都有。對初學(xué)者為說，一個幾元錢的航模電機(jī)，就可以先用起來了。特別注意：新手一定要注意以下安全要點(diǎn)?。?）開始學(xué)習(xí)時，不要接槳葉片，先空載轉(zhuǎn)好。（2）接槳葉片時，一定要注意方向！不然很容易飛出來傷人。建議開始先拿個紙箱什么的，罩起來測試。（3）不要用鋰電池作為供電電源，要用直流穩(wěn)壓電源，并設(shè)定到合適的限流值（一般3~5A）。
補(bǔ)充：電機(jī)的KV值KV值，全稱為“轉(zhuǎn)速/電壓”值（或“速度常數(shù)”），是衡量無刷電機(jī)性能的重要指標(biāo)。它表示電機(jī)每增加1V電壓時，電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速每分鐘增加的次數(shù)。簡而言之，KV值就是電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入電壓之間的比例系數(shù)。
KV值的計算公式為：電機(jī)的轉(zhuǎn)速（空載）=KV值×電壓。例如，一個KV值為1000的電機(jī)，在10V電壓下，其空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分鐘（1000×10=10000）。轉(zhuǎn)速與KV值：KV值越大，表示電機(jī)的內(nèi)阻越小，電流越大，從而在相同電壓下轉(zhuǎn)速越快。因此，高KV值的電機(jī)適合需要高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場景。
扭力與KV值：KV值并非越高越好。因?yàn)殡姍C(jī)的扭力與KV值成反比，即KV值越高，扭力越??；KV值越低，扭力越大。因此，在選擇電機(jī)時，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求來平衡轉(zhuǎn)速和扭力。
航模電機(jī)匹配槳葉：通常，高KV值的電機(jī)適合配小的高速槳，而低KV值的電機(jī)則適合配大的低速槳。這是因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速的電機(jī)需要較小的槳來保持足夠的扭力輸出，而低轉(zhuǎn)速的電機(jī)則需要較大的槳來產(chǎn)生足夠的推力。
5）硬盤電機(jī)、光盤電機(jī)等（幾千到1萬多轉(zhuǎn)）：這類電機(jī)的特點(diǎn)是特別便宜，但是不太建議真正想深入學(xué)習(xí)無刷電機(jī)的朋友使用。因?yàn)橹皇寝D(zhuǎn)起來，太簡單了，很難深入到應(yīng)用場景與價值。
6）吸塵器、掃地機(jī)、風(fēng)機(jī)用電機(jī)（2~10萬轉(zhuǎn)）：
這一類電機(jī)轉(zhuǎn)速高，電流大，比較難控制，不建議新手購買學(xué)習(xí)。
7）高速風(fēng)筒電機(jī)（6~13萬轉(zhuǎn)）：
這一類電機(jī)轉(zhuǎn)速高，電流大，比較難控制，不建議新手購買學(xué)習(xí)。
建議買新的廠家出廠就是低壓的成品（7~12V）的，大概30~40元。質(zhì)量有保底，少走彎路。時間是最寶貴的！
像這類，如果是高壓220V的，盡管便宜，但不推薦。需要自己改裝?；ㄙM(fèi)不少時間。而且不好轉(zhuǎn)起來。
8）電動車、工業(yè)用電機(jī)或特殊的汽車用（BLDC/PMSM）：這一類電機(jī)行業(yè)性比較強(qiáng)，適合有特定需求的用戶采購學(xué)習(xí)，不建議新手購買學(xué)習(xí)。
三、步進(jìn)電機(jī)選擇推薦
1）二相五線的步進(jìn)電機(jī)
這種電機(jī)把公共端接出來，很適合單片機(jī)直接控制。常用在小家電（電茶爐進(jìn)水?dāng)[頭）、風(fēng)扇擺頭、空調(diào)上下擺風(fēng)等。推薦初學(xué)者使用這種電機(jī)學(xué)習(xí)。網(wǎng)上找得到的單片機(jī)直接控制的程序和教程，都是接此類電機(jī)的。
2）二相四線的步進(jìn)電機(jī)
這種電機(jī)，一般不會使用單片機(jī)直接控制，都是使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動專用芯片控制。單片機(jī)給驅(qū)動芯片發(fā)脈沖及方向指令。步進(jìn)驅(qū)動芯片具有細(xì)分、電流控制等高級功能。理論上，使用單片機(jī)直接控制，也可以達(dá)到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片控制的效果，但是在常用領(lǐng)域，性價比不高。故此，網(wǎng)上找不到現(xiàn)成的單片機(jī)直接控制的程序。我們首創(chuàng)了一個DEMO，供愛好者學(xué)習(xí)參考。
四、開發(fā)板驅(qū)動板的選擇
--簡介CW32 MCD
市面上各類不錯的開發(fā)板有很多，在此不做推薦，有資料跟著一步一步好好學(xué)才是最重要的。
筆者今天寫這篇文章，一次性介紹了三大類電機(jī)。而在CW32生態(tài)社區(qū)最新發(fā)布開源的CW32L010 Motor Driver Control的電機(jī)驅(qū)動開發(fā)板就支持這三大類電機(jī)控制。同時配套有開源的軟件例程。
開源資料鏈接：https://dwi41yhz703.feishu.cn/docx/A3hCd6gBkoi15LxE8NWcy3UknRg
注意：這個板子建議工作電壓：DC 5~16.8V（極限：3.6V~20V）對應(yīng)鋰電池為：1S~5S。但是，新手請用3A以內(nèi)的穩(wěn)壓電源來學(xué)習(xí)調(diào)試，嚴(yán)禁使用鋰電池作為供電電源。不然程序?qū)戝e，上、下橋直通，板子就燒了！
很多初學(xué)者拿到開發(fā)板后，由于對電機(jī)的相關(guān)知識不熟悉，因而常常詢問可使用的電機(jī)，所以有了今天這篇文章，希望能對你有所幫助，也歡迎大家留言交流。
寫在最后：電機(jī)控制應(yīng)用是一個綜合性很強(qiáng)的技術(shù)。如果您對此感興趣，可以參加我們CW32生態(tài)社區(qū)舉辦的免費(fèi)的?。?！電機(jī)控制應(yīng)用專題培訓(xùn)直播分享干貨知識~解答開發(fā)疑慮~各種獎品福利~掃碼報名，可進(jìn)群領(lǐng)取電機(jī)控制資料！
