树莓派PWM调速

如果电机的控制器有VSP接口并可以通过旋钮的方式调速，那么就可以改造成PWM调速。本文简述如何基于树莓派利用控制器的VSP接口改造成PWM调速。

某电机控制器接口如下。

按照上述方法正确接线，电机能转动，通过旋钮可以控制电机转速。

我们的目标是取消这个旋钮，在树莓派上通过程序能控制电机转速。

树莓派可以同时产生两路独立的pwm。每一路可以配置到规定的几个gpio上，而实际能用的物理接口只有12、32、33、35。本文试验采用物理接口32。

通过电机控制器的说明书，可知PWM配置参数如下：

PWM 频率1K~10khz,占空比10~100%调速有效。

将连接到电位器（旋钮）的VSP线剪断，连接到树莓派的32端口。将连接到电位器的GND，并联到树莓派的任意GND端口。在树莓派上编辑如下程序：

import RPi.GPIO as GPIOfrom time 

import sleep

rledpin = 32                          # 指定引脚，物理引脚编号32                        

GPIO.setwarnings(False)           

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)              # 设置引脚编号系统，BOARD指的是物理引脚命名方式

GPIO.setup(rledpin,GPIO.OUT)          # 设置引脚32为输出 

pwm0 = GPIO.PWM(rledpin,50)           # 创建PWM0实例，并设置频率为50Hz

while True:

    pwm0.start(0)                     # 启动PWM0实例，占空比为0

    for duty0 in range(0,101,5):      # 范围在0 - 100的占空比变化

        pwm0.ChangeDutyCycle(duty0)                   

        sleep(0.05)

    sleep(0.5)

    for duty0 in range(100,-1,-5):

        pwm0.ChangeDutyCycle(duty0)     

        sleep(0.05)

    sleep(0.5)

    pwm0.stop()                       # 停止PWM0实例

运行该程序：

#sudo python3 pwm.py

电机即从速度0提高到最大转速。

我们还可以用C程序写一个PWM控制转速程序

编译

＃sudo gcc pwm.c -o pwm -l wringPi

运行

#sudo ./pwm

电机即可达到占空比为50%时的速度。

最后补充说明一句调试手段的经验：

调试PWM的时候，由于频率太高（即使50hz，也是每秒变化50次），数字万用表看不到波形变化，可以通过示波器看到。数字万用表和模拟万用表能看到树莓派的PWM输出(端口32)和GND之间的直流电压一直在不断增加(大约从0V增加到2.7V)。这个非常有趣。旋钮调整的是电阻，但实际是调整的分压电阻上的电压。旋钮调电阻时，电阻上的电压随之调整，电机上的电压也同时调整了，这就是电机能变速的原因。树莓派PWM输出的不同的分压，电机上的分压自然也变化，从而达到调速的目的。这也是我们还可以通过发光二极管看到PWM是否有效的原因。