構(gòu)建NodeMCU電機驅(qū)動器擴展板的方法

　　在開發(fā)機器人項目時，電機是整個項目中最重要的部分之一，并且總是需要多個電機。但是微控制器板的 GPIO 引腳不允許您提取電機所需的電流量。這就是使用電機驅(qū)動器 IC 的原因。您可以通過使用一些電子元件來構(gòu)建電機驅(qū)動器電路，或者您可以構(gòu)建一個幾乎現(xiàn)成的解決方案，即電機驅(qū)動器屏蔽。

　　在這個 DIY 教程中，我們將構(gòu)建一個 NodeMCU Motor Driver Shield 來驅(qū)動直流電機。此電機驅(qū)動器擴展板包括一個 L293D 電機驅(qū)動器 IC、一個用于打開/關(guān)閉電源的 6 針開關(guān)、一個用于調(diào)節(jié) 5V 電壓的 LM7805 穩(wěn)壓器，以及一些用于傳感器、繼電器等的額外針腳。

　　NodeMCU 電機護罩所需的組件：

　　節(jié)點單片機

　　L293D電機驅(qū)動IC

　　7805穩(wěn)壓器

　　電容器（1×0.1μf、1×0.33μf、1×10μf）

　　1× 220 Ω 電阻器

　　16針I(yè)C底座

　　2×螺絲端子

　　1× LED

　　1× DC 電源插孔母頭

　　NodeMCU 電機驅(qū)動器屏蔽電路圖

　　L293D Motor Driver Shield的完整原理圖如下所示。原理圖是使用 EasyEDA 繪制的。

　　此電機驅(qū)動器擴展板由 L293D 電機驅(qū)動器 IC、用于打開/關(guān)閉電源的 6 針開關(guān)和用于調(diào)節(jié) 5V 的 LM7805 穩(wěn)壓器組成。它可以控制兩個直流電機。NodeMCU 數(shù)字引腳 D3 和 D4 連接到左電機，數(shù)字引腳 D5 和 D6 連接到右電機。此外，此屏蔽板還具有用于傳感器、繼電器或其他設備的額外插頭引腳。

　　為 NodeMCU 電機驅(qū)動器屏蔽制造 PCB

　　原理圖完成后，我們可以繼續(xù)布置 PCB。您可以使用您選擇的任何 PCB 軟件來設計 PCB。我們已經(jīng)使用 EasyEDA 為這個項目制造 PCB。您可以通過從“層”窗口中選擇層來查看 PCB 的任何層（Top、Bottom、Topsilk、bottomsilk 等）。除此之外，您還可以獲得 PCB 的 3D 模型視圖，了解它在制造后的外觀。下面是 Pi Motor Driver HAT PCB 頂層和底層的 3D 模型視圖。

　　組裝NodeMCU 電機驅(qū)動器屏蔽 PCB

　　板子的頂層和底層如下圖所示：

　　在確保軌道和腳印正確之后。我繼續(xù)組裝PCB。完全焊接的電路板如下圖所示：

NodeMCU電機驅(qū)動代碼說明

在這個項目中，我們正在對 NodeMCU 進行編程，以在兩秒的時間間隔內(nèi)同時驅(qū)動正向、反向、向左和向右方向的兩個直流電機。完整的代碼在文檔末尾給出。在這里，我們將解釋代碼的一些重要部分。

通過定義連接電機引腳的引腳開始代碼。在這里，我將電機 A 的輸入 1 連接到 D3，輸入 2 連接到 D4，電機 B 的輸入 1 連接到 D5，輸入 2 連接到 D6。

?

常量 int inputPin1 = D3;   
常量 int inputPin2 = D4;   
常量 int inputPin3 = D5;  
常量 int inputPin4 = D6;

?

在setup()?函數(shù)中，將電機 A 和電機 B 的所有四個引腳定義為輸出。

?

無效設置（）
{
    pinMode(inputPin1, OUTPUT);
    pinMode（輸入Pin2，輸出）；
    pinMode(inputPin3, OUTPUT);
    pinMode(inputPin4, OUTPUT);
}

?

　　接下來，在loop（）函數(shù)內(nèi)部，在兩秒的時間間隔內(nèi)同時驅(qū)動兩個直流電機正向、反向、向左和向右方向。下表顯示了電機方向的輸入引腳狀態(tài)組合：

　無效循環(huán)（）

?

{
    //向前
    數(shù)字寫入（輸入引腳1，高）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳3，高）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
    延遲（2000）；
    //剩下
    數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳3，高）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
    延遲（2000）；
    //正確的
    數(shù)字寫入（輸入引腳1，高）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
    數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
    延遲（2000）；
    //撤銷
    數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳2，高）；
    數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
    digitalWrite(inputPin4, HIGH);
    延遲（2000）；
    //停止
    數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
    數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
    數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
    延遲（2000）；
}  

?

　　測試 NodeMCU 電機驅(qū)動器屏蔽

　　完成 PCB 組裝后，將代碼上傳到 NodeMCU，然后將 L293D IC 和 NodeMCU 安裝在驅(qū)動器屏蔽上。如果一切順利，連接到 NodeMCU 的直流電機將每兩秒同時向左、前、右和反向移動。

//電機A
常量 int inputPin1 = D3;
常量 int inputPin2 = D4;
//電機B
常量 int inputPin3 = D5;
常量 int inputPin4 = D6;
無效設置（）
{
pinMode(inputPin1, OUTPUT);
pinMode（輸入Pin2，輸出）；
pinMode(inputPin3, OUTPUT);
pinMode(inputPin4, OUTPUT);
}
無效循環(huán)（）
{
//向前
數(shù)字寫入（輸入引腳1，高）；
數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳3，高）；
數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
延遲（2000）；
//剩下
數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳3，高）；
數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
延遲（2000）；
//正確的
數(shù)字寫入（輸入引腳1，高）；
數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
延遲（2000）；
//撤銷
數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳2，高）；
數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
digitalWrite(inputPin4, HIGH);
延遲（2000）；
//停止
數(shù)字寫入（輸入引腳1，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳2，低）；
數(shù)字寫入（inputPin3，低）；
數(shù)字寫入（輸入引腳4，低）；
延遲（2000）；
}