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1.6 Motor

Einführung

In diesem Projekt lernen wir, wie man mit dem Fusion HAT+ einen Gleichstrommotor (DC-Motor) steuert, sodass er sich im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn drehen kann.

Benötigte Komponenten

Um dieses Projekt durchzuführen, benötigen Sie die folgenden Komponenten:

KOMPONENTE	KAUFLINK
Gleichstrommotor	BUY
Fusion HAT+	-
Raspberry Pi	-

Schaltplan

Das folgende Schaltbild zeigt die Verbindungen, die erforderlich sind, um den Motor zu steuern.

Verdrahtungsdiagramm

Beispiel ausführen

Der gesamte Beispielcode, der in diesem Tutorial verwendet wird, befindet sich im Verzeichnis ai-lab-kit. Folgen Sie diesen Schritten, um das Beispiel auszuführen:

cd ~/ai-lab-kit/python/
sudo python3 1.6_Motor.py

Nach dem Ausführen des Skripts startet und stoppt der Motor, der mit Port M0 verbunden ist, wiederholt in einer Schleife. Zunächst stoppt er für 0,5 Sekunden, läuft dann mit −50 % Leistung für 1 Sekunde, stoppt erneut für 0,5 Sekunden und läuft schließlich mit 75 % Leistung für 1 Sekunde. Diese Sequenz wiederholt sich kontinuierlich. Wenn das Programm beendet wird, wird der Motor sicher gestoppt.

Code

Der folgende Python-Code steuert die Drehrichtung und die Laufzeit des Motors:

#!/usr/bin/env python3
from time import sleep
from fusion_hat.motor import Motor

# Motor on port M0, reverse direction if needed
motor = Motor("M0", is_reversed=True)

try:
   while True:
      motor.power(0)
      sleep(0.5)

      motor.power(-50)
      sleep(1)

      motor.power(0)
      sleep(0.5)

      motor.power(75)
      sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
   # Ctrl + C to stop
   print("\nStopped by user.")

finally:
   # Always stop the motor safely
   motor.stop()
   sleep(0.1)

Den Code verstehen

Bibliotheken importieren

Die Bibliothek fusion_hat vereinfacht die Interaktion mit den GPIO-Pins, während die Bibliothek time Funktionen für Zeitverzögerungen bereitstellt.
```
from time import sleep
from fusion_hat.motor import Motor
```
Initialisierung des Motors

Das Motor-Objekt wird mit den M0-Pins erstellt.
```
motor = Motor('M0', is_reversed=True)
```

Motorsteuerung

Die Motorleistung wird nacheinander auf 0, -50 und 75 gesetzt. Die Funktion sleep pausiert das Programm jeweils für eine bestimmte Zeit.

try:
   # Loop forever
   while True:
      motor.power(0)       # Stop the motor
      sleep(0.5)           # Wait 0.5 seconds

      motor.power(-50)     # Run the motor at -50% power
      sleep(1)             # Run for 1 second

      motor.power(0)       # Stop again
      sleep(0.5)           # Wait 0.5 seconds

      motor.power(75)      # Run the motor at 75% power
      sleep(1)             # Run for 1 second

Fehlerbehebung

Motor bewegt sich nicht
- Ursache: Falsche Verdrahtung oder falsche GPIO-Pin-Konfiguration.
- Lösung: Stellen Sie sicher, dass der Motor mit Strom versorgt wird und der Enable-Pin korrekt angeschlossen ist.
Nur eine Drehrichtung funktioniert
- Ursache: Fehlerhafte Verbindung zum Vorwärts- oder Rückwärts-Pin.
- Lösung: Überprüfen Sie, ob die Pins sicher mit dem Fusion HAT+ verbunden sind.
Motor dreht sich kontinuierlich ohne anzuhalten
- Ursache: Die Funktion stop() wird möglicherweise nicht korrekt ausgeführt.
- Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Methode motor.stop() aufgerufen wird.

Erweiterungsideen

Benutzergesteuerte Steuerung

Ermöglichen Sie dem Benutzer, den Motor in Echtzeit über Tastatureingaben zu steuern:

while True:
   num = int(input("The speed percentage (-100~100): "))
   if num >= -100 and num <= 100:
      motor.speed(num)
   else:
      print("Invalid action!")

Zeitgesteuerte Motorsteuerung

Fügen Sie eine Funktion hinzu, mit der der Motor für eine vom Benutzer festgelegte Dauer läuft:
```
duration = int(input("Enter duration (seconds): "))
motor.speed(50)
sleep(duration)
motor.stop()
```

Fazit

Dieses Projekt zeigt, wie ein Gleichstrommotor mit dem Fusion HAT+ gesteuert werden kann. Das Verständnis der Motorsteuerung ist eine wichtige Grundlage für den Bau von Robotikprojekten und anderen bewegungsbasierten elektronischen Anwendungen.