使用DF燈光/馬達控制板,透過電腦來控制馬達轉速

前言

本篇要介紹 DF燈光/馬達控制板的使用方式,這片控制板的優點就是可以透過電腦來控制PWM輸出。其模組的外接電源支持5~24伏特的電壓,可以驅動 50瓦的直流馬達,或等於控制5米長LED光條的亮度,適合用於沉水馬達水量控制、散熱風扇的轉速控制、燈光調節控制…等。

由於這個模組的PWM輸出的訊號控制非常多元,所以筆者只針對直流馬達的轉速控制來做測試,有興趣的讀者也可以透過本文的方法,將直流馬達改成LED燈條來做測試。

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撰寫/攝影 鈺莨
前情提要
時間 20分鐘 材料表
  • DF -燈光或馬達控制板 *1
  • 電腦 *1
  • Arduino (或相容)開發板 *1
  • 旋轉電位計 *1
  • 5~24伏特外接電源 *1
  • 直流馬達 *1

 

成本
難度 ★☆☆☆☆

 

這片 DF燈光/馬達控制板 提供了以下方式來進行 PWM 訊號控制:

  • 電腦透過傳輸線,執行軟體控制。
  • 電腦透過傳輸線,執行Python程式控制。
  • Arduino(或LinIt7697等開發板)燒錄程式後,透過序列埠(UART)控制。
  • 直接外接旋轉電位計(又稱可變電阻)控制。

另外DF網站也提供了在樹莓派中執行Python程式,透過UART的方式控制,所以控制PWM輸出的方式相當多元,以下來介紹這塊DF燈光/馬達控制板模組,如圖所示。

如何控制PWM輸出

接下來針對上述幾點的方式來說明PWM控制,但請注意必須都要外接電源才可以驅動PWM控制。

1. 電腦透過傳輸線,執行軟體控制

(1). 連接電腦USB孔、外接電源、直流馬達

下圖將解說如何連接電腦USB孔、外接電源、直流馬達。

(2). 安裝USB驅動程式(本篇以Windows電腦為主)
驅動程式請由此下載

解壓縮後安裝請安裝下方之執行檔,安裝完畢會在電腦的裝置管理員找到COM號。

 

由上個步驟找到COM號後,請開啟控制介面程式,這是第一種不需寫程式就可以直接控制DF燈光/馬達控制板。軟體下載請點我

開啟DF燈光/馬達控制板的控制介面程式,下圖為執行檔 (Light and Motor Driver.exe)。

開啟DF燈光/馬達控制板的控制介面程式後,執行方式:

  1. 先找到DF燈光/馬達控制板裝置的連接埠號。
  2. 勾選欲控制的頻道。目前測試A頻道有效,讀者們可以試試看B、C頻道。
  3. 調整此頻道的PWM輸出,數值為0~255。
  4. 按下Start

相關選項如下圖所示。

實際操作影片如下:

 

2. 電腦透過傳輸線,執行Python程式控制。

DF網站提供了2種不同的Python套件模組安裝Python程式控制,程式亦可以在樹莓派上執行,本範例示範在電腦使用Anaconda執行,若要安裝Anaconda 請參考本文【AI人工智慧-神經運算】環境建置:安裝Anaconda、Tensorflow、Keras與openCV(Windows篇)

以下說明套件安裝步驟及程式執行。

(1). 使用 pinpong 函式庫控制

● 下載程式
請由本連結取得 PWM_motor_concroller_via_python_pinpong_library.py 檔案。

● 請於 anaconda prompt 中安裝 pinpong套件:

pip install pinpong library

● 改程式,第17行需改成電腦的序列埠號,如下圖所示。若不知序列埠號,請回顧以上的『1.電腦透過傳輸線,執行軟體控制』的第2步

pwmd = DRI0050(port="COM14")

 

● 輸入以下指令執行程式

python  PWM_motor_concroller_via_python_pinpong_library.py

實際操作影片如下:

(2). 使用 modbus 函式庫控制

● 下載程式
由此下載 PWM_motor_concroller_via_python_pinpong_library.py 檔案

● 第17行需改成電腦的序列埠號,如下圖所示。若不知序列埠號,請回顧『1.電腦透過傳輸線,執行軟體控制』的第2步

PORT = "COM14"

● 請於 Anconda prompt 中安裝相關套件

pip install pyserial modbus_tk

● 執行程式

python  PWM_motor_concroller_via_python_modbus_library.py

實際操作影片如下:

3. Arduino(或LinIt7697等開發板)燒錄程式後,透過序列埠(UART)控制

DF燈光/馬達控制板也可以透過Arduino開發板燒錄程式,接TX、RX的腳位來控制,請由此下載 PWM_motor_concroller.ino程式,並透過 Arduino IDE 燒錄到開發板。

以下說明如何連接Arduino的TX、RX腳位,如下圖所示。

實際操作影片如下:

4. 外接旋轉電位計(又稱可變電阻)控制

最後一種操作本控制板的法是外接旋轉電位計,這是第二種不需寫程式來控制PWM訊號輸出,如下圖所示。

實際操作影片如下:

 

以上為您整理並測試過的DF燈光/馬達控制板的控制方式,希望您可以運用它做出更多更有趣的應用,我們下次見!

 

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