該電機驅動器能夠通過I2C接口使用PID算法控制電機，精確控制電機從未如此簡單。

項目描述

這是一款智能電機驅動器(又稱SAMI)，設計用于運行微型齒輪電機，該電路板的目標是通過相應的轉速反饋對該電機實施PID控制。板子上包含了所有必需的組件，因此可以自行工作運行。

供電和命令發送都是通過I2C接口。

主機控制器和電機驅動器之間通過I2C進行通信，發送包括電機速度、轉向在內的命令。SAMI自動實現PID控制。SAMI上的電路板執行具體的電機控制算法，從而減輕了主機控制器的負荷。您還可以通過I2C讀取電機的狀態并對它進行配置。

SAMI能夠驅動電機，使軸上負載走完所需的距離或達到一定的角度，然后在達到目標值時自動停止。這是機器人技術的理想選擇，簡化了執行精確運動控制所需的許多艱苦工作。而且，可以把多個模塊連接到同一條I2C總線上，注意，這里的多個模塊是指很多電機!

對于任何人來說，制作先進的機器人從來沒有這么簡單過!現在，只需要把SAMI這個模塊和你的電機連接到一起即可。

項目細節

這是一款設計用來控制微型齒輪電機的智能電機驅動器(也稱為SAMI)，這塊電路板的目標是使用霍爾效應傳感器檢測到的轉速反饋，輕松地在SAMI上實現PID控制。SAMI有自己的微控制器和H橋，能夠自己完成電機控制和驅動操作。

主機上的微控制器(或者任何支持I2C端口的系統)通過I2C和智能電機驅動器進行通信，發送包括電機速度、轉向在內的命令。SAMI自動實現PID控制算法，保持速度，并在電機的動態運行中增加或減少功率以控制轉矩和速度。

此外，該控制器能夠驅動電機軸上負載走完所需的距離或角度，然后在達到目標值時自動停止。因此，如果用來驅動一個輪子，你必須同時制定輪子的直徑和變速比等參數。

為了感應電機的轉速，我使用了磁編碼器盤，它沿著磁盤表面極化。因此霍爾效應傳感器可以檢測磁盤磁場的變化并將信號發送到微控制器上。微控制器使用定時器和中斷計算電機轉速，微控制器利用轉速作為反饋，運行PID控制算法，并處理和主機的通信。

這款智能電機驅動器的主要設計思想是用在機器人中，通過使用它來控制機器人的輪子，無論表面是否光滑，電池電量是否充足還是機器人負荷重量發生了變化，都可以進行精確的運動控制。

此外，它還可以防止因為突然加速或者制動造成齒輪脫載，并避免電流沖擊，這樣可以保證您寶貴的電機的安全。

提供了一個Arduino庫，幫助你方便地使用該智能電機驅動器。你可以快速、方便地把它插入到大量電機上使用。

特征

安裝在微型直流電機的背面，安裝方便;

可以輕松控制電機的速度和轉向;

達到既定距離或角度時自動停止;

支持多種控制模式，包括帶有或者不帶自動停止功能的簡單PWM控制或PID控制;可添加安全的方向轉變功能;

通過I2C進行通信，可以通過軟件更改地址;

可同時控制很多電機，最多支持在同一條I2C總線上掛載128個模塊;

可以通過軟件啟動或禁用I2C的內部上拉電阻;

可以把配置保存在EEPROM中;

讀取電機的實際轉速，并檢查是否發生了故障;

完全可配置;

易于使用的高精度電機控制;

尺寸小;

提供可用的Arduino庫。

技術規格

電機電壓可達11v;

最大電機連續電流峰值高達1.7A和1.8A;

邏輯電壓范圍為3-5v;(稍后的版本經測試后可支持到1.8v范圍)

默認I2C地址為0x24;

過流保護和過熱保護;

要復位默認的I2C地址，請在上電時將MCLR焊盤連接到地上;

標準1mm 5針JST連接器。

優點

獨立進行電機控制;

可實現更平穩、更精確的動作控制;

具有電機保護功能;

解決方案方便易用;

內置電機速度反饋;

高響應速度的PID控制算法，保持電機速度恒定;

避免出現可能損壞電源或電池的瞬態電流峰值;

如果事先指定，可自動停在所需的距離或角度上;

與IMU等其他傳感器結合使用時，可實現性能強大的機器人導航解決方案;

開源設計。

安裝

要將SAMI安裝到電機上，只需要把它和電機的驅動線、反饋線焊接在一起，并如下視頻所示放置編碼器。

重要提示：您的電機軸上必須留出足夠的位置，以便放置編碼器!

管腳

通過JST連接器和SAMI進行通信;

ICSP管腳用于更新固件;

MCLR管腳用于復位模塊的默認I2C地址。

PCB布局

PCB厚0.8mm，尺寸為10 mm x 20 mm，雙層板。

這是一個還在開發階段的項目，也是一個開源項目，如果您有任何能夠改進它的想法，隨時歡迎修改。你還可以自行調整硬件和軟件設計，以支持更大功率的電機，你還可以增加第二個編碼器，甚至可以用它來運行步進電機。