Adafruit DRV8871 有刷直流電機驅動開發(fā)板：高效驅動的理想之選

在機器人和機電一體化領域，電機驅動板的性能對于系統(tǒng)的整體表現(xiàn)至關重要。今天，我們就來詳細了解一下 Adafruit DRV8871 有刷直流電機驅動開發(fā)板，看看它為何能成為眾多工程師的首選。

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一、概述

Adafruit DRV8871 電機驅動開發(fā)板是一款功能強大的設備，能為各類機電一體化項目提供有力支持。它具有諸多出色的規(guī)格參數(shù)，例如簡單的電阻設置電流限制功能和自動 PWM 支持，這使得它能與幾乎任何有刷直流電機輕松適配，使用起來非常便捷。

規(guī)格參數(shù)

• 電機電源電壓：6.5V 至 45V，能適應較寬的電壓范圍。
• IN 引腳邏輯電平：最高可達 5.5V。
• 典型 RDS(on)值：565mΩ（高 + 低）。
• 峰值電流：3.6A。
• 控制方式：支持 PWM 控制。
• 電流限制/調節(jié)：無需串聯(lián)檢測電阻即可實現(xiàn)。
• 保護功能：具備欠壓鎖定、過流保護和熱關斷功能。

使用時，只需將電機連接到 OUT 端子塊，通過 VMotor 提供 6.5 - 45VDC 的電源，并在 IN1 和 IN2 上提供 H 橋輸入控制。甚至可以對輸入進行 PWM 操作，驅動芯片會自動處理。另外，還能通過外部電阻 Rlim 設置電流限制，默認焊接的 30K 電阻可實現(xiàn)約 2A 的電流限制，若有需要，可移除或更換該電阻來改變限制值。

二、引腳說明

電機電源引腳

有兩組焊盤內部相連，可使用面包板或端子塊為電機和芯片提供 6.5V - 45VDC 的電源。需要注意的是，這與芯片最高 5.5VDC 的邏輯電平不同，而且無需為芯片單獨提供邏輯電平電源，使用起來更加方便。

電機輸入引腳

IN2 連接到 OUT2，IN1 連接到 OUT1。這些引腳可使用最高 5.5V DC 的邏輯電平，支持最高 200KHz 的 PWM 輸入，但較低的頻率效率會更高。

電機輸出

這里是連接電機的位置，適用于任何直流有刷電機。為避免因導線電阻導致電壓下降，建議使用較粗的導線。

三、組裝步驟

準備頭帶并安裝開發(fā)板

• 根據(jù)需要將頭帶裁剪至合適長度，插入面包板（長引腳朝下），這樣更便于焊接。
• 將開發(fā)板放在引腳上，使短引腳穿過開發(fā)板焊盤。

焊接

確保焊接所有引腳，以實現(xiàn)可靠的電氣連接。若對焊接技巧不太熟悉，可參考 Adafruit 的優(yōu)秀焊接指南。

焊接端子塊

接下來，焊接兩個 3.5mm 端子塊，用于連接電源和電機。要確保端子的開口朝外，方便連接電線。為固定端子塊，可使用膠帶或粘性黏土。焊接完成后，移除膠帶即可。

四、使用方法

使用該電機驅動板非常簡單，只需將兩個輸入引腳連接到微控制器的 PWM 輸出端。以 Arduino 為例，以下是一個基本的測試代碼：

// Basic sketch for trying out the Adafruit DRV8871 Breakout
#define MOTOR_IN1 9
#define MOTOR_IN2 10

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("DRV8871 test");
  pinMode(MOTOR_IN1, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_IN2, OUTPUT);
}

void loop() {
  // ramp up forward
  digitalWrite(MOTOR_IN1, LOW);
  for (int i = 0; i < 255; i++) {
    analogWrite(MOTOR_IN2, i);
    delay(10);
  }
  // forward full speed for one second
  delay(1000);
  // ramp down forward
  for (int i = 255; i >= 0; i--) {
    analogWrite(MOTOR_IN2, i);
    delay(10);
  }
  // ramp up backward
  digitalWrite(MOTOR_IN2, LOW);
  for (int i = 0; i < 255; i++) {
    analogWrite(MOTOR_IN1, i);
    delay(10);
  }
  // backward full speed for one second
  delay(1000);
  // ramp down backward
  for (int i = 255; i >= 0; i--) {
    analogWrite(MOTOR_IN1, i);
    delay(10);
  }
}

如果微控制器沒有 PWM 輸出，也可以使用直接的高低邏輯電平，但無法實現(xiàn)速度控制。

五、資料下載

• 數(shù)據(jù)手冊：DRV8871 數(shù)據(jù)手冊
• EagleCAD PCB 文件：GitHub 上的 EagleCAD PCB 文件
• Fritzing 對象：庫中的 Fritzing 對象

Adafruit DRV8871 有刷直流電機驅動開發(fā)板憑借其出色的性能、簡單的使用方法和豐富的保護功能，為電子工程師在電機驅動設計方面提供了一個優(yōu)秀的解決方案。大家在實際使用過程中，有沒有遇到過什么有趣的問題或者獨特的應用場景呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。