今天我們來論如何上天。

也許我們想飛得更高，看得更遠

或是打造一款澎湃動力的電動漂移板：

那我們總離不開用單片機控制電機。

那么，arduino控制電機跟arduino通過電調(diào)控制電機區(qū)別在哪兒呢？

前者，控制小電機是比較容易的。然而對于四軸和電動滑板，電壓太高燒主板！
由于電池電壓過高（四軸無人機電壓14.1V，電動漂移板28.8V），若是直接連接單片機，會燒壞。
這個時候便需要連接電調(diào)（speed controler）作為中轉(zhuǎn)橋梁。

問題就是，電機連上電調(diào)后，就不受單片機直接控制了。電調(diào)就像是一位機場的安檢員，只有“說服”安檢員，讓安檢員傳話給電機，電機才會動。

那怎么樣用Arduino “說服” 電調(diào)呢？

Arduino控制高電壓的四軸電機需要電調(diào)，然而坑爹的是電調(diào)默認校準方式是實體遙控器校準，電調(diào)說明書上并沒寫關(guān)于單片機與軟件控制的方法，且目前網(wǎng)上搜集到的這方面教程比較散亂。

因此這篇文章的目的就是，一條龍解決Arduino連接電調(diào)控制電機。也就是讓這小家伙通過Arduino而不是實體遙控器轉(zhuǎn)起來，這樣可以為自己用手機app遙控（一個實體遙控器幾百呢）、電腦控制和以后其自主編程控制提供方便。

claim：standing on the shoulders of the giants

接下來以四軸無人機電機為例，電動滑板輪毅電機同理

要點:
1.電路連接方式
2.PWM控制
3.電調(diào)初始化
4.轉(zhuǎn)速的有效信號區(qū)間查找
5.Wifi遙控時Arduino中 Serial.read() 的char轉(zhuǎn)換為 速度的 int
5.過渡與漸變

若電機有報障聲音，請參考電調(diào)故障申明

值得注意的是，聲音是從電機上發(fā)出來的，并不是電調(diào)。

其次，電機的聲音能給我們提供非常多的反饋信息。

準備就緒后，電機沒有聲音又沒有轉(zhuǎn)動，說明電路未連接正確或電壓不夠（要大于7V）。

1.連接方式

電路連接方式

總的來說，就是：電源連電調(diào)，電調(diào)的電源線連電機+電調(diào)的信號線連arduino（接有“~”標記的7）

一張圖搞定（只不過這里的接收機為Arduino）：

電調(diào)與arduino連接時，因為電調(diào)有自動低壓保護措施，記得要保證電源電壓大于7V，才能正常激活電調(diào)！否則什么反應(yīng)都沒有。

有電池的同學(xué)用電池，當(dāng)然電池什么的相比，還是可直接調(diào)壓的直流電源更方便。

7V以上電壓才能激活

2.電調(diào)初始化

這電調(diào)可高級了，內(nèi)置獨立的程序和連接馬達的報錯程序。

最關(guān)鍵的是，電調(diào)首次使用，沒調(diào)制好油門行程，也是不能驅(qū)動電機的。想要首次激活電調(diào)，就要在Arduino上說一樣的“暗號”，也就是模仿實體遙控器的程序走一遍。

說明書上關(guān)于實體遙控器校準的方法是這樣的：

于是，我們需要模擬設(shè)置油門行程。

模擬設(shè)置油門行程代碼如下，直接刷入Arduino等待幾秒，若電調(diào)發(fā)出滴滴聲音后開始轉(zhuǎn)動，表示已激活（正常使用時只需要激活一遍，當(dāng)然重復(fù)激活也不影響）:

設(shè)置好了之后，電機終于轉(zhuǎn)起來了！若是正常使用，以后就不需要再次校準了。

但是，我們?nèi)粼诔跏妓俣刃盘柌坏扔?時啟動了電機，電調(diào)就會報錯，我們需要重新刷入這個程序進行一遍校準。

3.尋找速度的有效信號區(qū)間

校準后，我們就想控制速度了。下面刷入正式的代碼，以調(diào)速：

int sp1=9;//定義舵機接口數(shù)字接口7int pulsewidth;//定義脈寬變量int val;int val1;int speed1=0;int myangle1;//下面是servopulse函數(shù)部分(此函數(shù)意思:也就是說每次都是0.5ms高電平 1.98ms低電平 然後再0.52ms低電平 17ms延時也是低電平)void servopulse(int sp1,int val1)//定義一個脈沖函數(shù){  myangle1=map(val1,0,180,500,2480);  digitalWrite(sp1,HIGH);//將舵機接口電平至高  delayMicroseconds(myangle1);//延時脈寬值的微秒數(shù)  digitalWrite(sp1,LOW);//將舵機接口電平至低  delay(20-val1/1000);}//servopulse函數(shù)部分到此結(jié)束void setup(){  pinMode(sp1,OUTPUT);//設(shè)定舵機接口為輸出接口  //設(shè)置兩組串口波特率  Serial.begin(9600);    Serial.println('servu=o_seral_simple ready' ) ;        Serial.println('hello world' ) ;}void loop(){      String inchars='';  while(Serial.available()>0)  {    char inchar=Serial.read();    if(isDigit(inchar))    {      inchars+=inchar;    }      speed1=inchars.toInt();  }Serial.println(speed1);        for(int i=0;i<=50;i++)//給予舵機足夠的時間讓它轉(zhuǎn)到指定角度    {      servopulse(sp1,speed1);//引用脈沖函數(shù)    }  }

我們知道，arduino的PMW功能其實是通過構(gòu)造不同電壓和時間，利用W=P*T來調(diào)控功率（速度）的。

我們首先來看一下這個脈沖函數(shù)的構(gòu)造：

電調(diào)PMW信號構(gòu)造

Arduino可以發(fā)出的PMW的范圍是非常寬的,高達over 2000Hz，而我手上這款電調(diào)最高只能識別600，因此會被電調(diào)識別為無信號輸入，產(chǎn)生報警。我們需要不斷設(shè)置電調(diào)速度值，探索出有效信號區(qū)域。

于是，構(gòu)造電調(diào)可以識別的PMW信號，代碼如下：

構(gòu)造好后，開始試探出識別的有效區(qū)間。簡單來說，用二分法，在電壓7V以上的條件下，找出min和max。

一般來說，min<50,max<200。我的電調(diào)很快通過二分法試出有效信號范圍是[27,163];

這個時候，我們通過改變speed1的值，加上這條命令

      servopulse(sp1,speed1);//set the speed

就已經(jīng)可以改變電機速度了。

直流電源上電壓緩緩調(diào)高

Hhh，小心螺旋槳割到手，打開Arduino的Serial.命令臺，輸入一個有效區(qū)間內(nèi)的速度，比如31，電源電壓調(diào)起，感受風(fēng)聲吧~

4.Wifi遙控中讀取到的String型速度轉(zhuǎn)換為int型

可以改變速度后，我們想著怎樣遙控接收更改的速度值。不論是藍牙還是wifi遙控，都離不開Arduino中Serial.available 和Serial.read() 幫助我們獲取和讀取我們輸入的速度值。問題就是，我們接收到的是String，是不能夠speed=(int)String的

這個時候，我么需要把String轉(zhuǎn)化為int。可是怎么轉(zhuǎn)化呢，由于獲取信號這個本身就涉及到函數(shù)調(diào)用，在調(diào)用過程中試圖改變類型是非常難的，于是我們從result想辦法。找了很久終于找到了：

將接收到的速度信號轉(zhuǎn)化為int值 代碼有：

記得清空 String要在每一個loop之前，而賦值要等到有新值輸入后。

轉(zhuǎn)化為int后，就可以設(shè)置電調(diào)速度了

speed1=inchars.tolnt();servopulse(sp1,speed1);//set the speed

這個時候，我們已經(jīng)具備了電腦、手機遙控電機速度的能力，甚至乎可以自己寫app或用已有的app進行控制，如TCP連接;

6.平滑速度變化（可選）

我們改變電機速度的值，比如從10％到90％的時候，若是太快，電機會來不及變化，產(chǎn)生暴增或暴減，后果就是 無人機忽上忽下，或是電動滑板加速太快人仰馬翻；若是太慢，會出現(xiàn)控制遲緩。因此，我們需要平滑速度變化。

延時函數(shù)
線性速度增長函數(shù)。

曲線函數(shù)
想要速度變得更加平滑的，比如先慢后快，可以用數(shù)學(xué)建模 弄一個過渡函數(shù)，比如(ax^2+bx+cx) or (a^x)，然后再把值賦給speed1.

好，至此為止，我們已經(jīng)能夠用Arduino連接電調(diào)控制無刷電機，甚至通過wifi進行遙控
這意味著我們具備了arduino驅(qū)動電機的基礎(chǔ)，加上自己編寫或應(yīng)用手機軟件，將在四軸無人機飛行和電動滑板上大顯神通。

最后，愿大家都能做出像航模協(xié)會大神那樣DIY的成品：

Good luck!^_

歡迎關(guān)注/交流討論~

參考資料：

1.Arduino控制好盈電調(diào)

2.Arduino 編程入門到實戰(zhàn)（PWM部分）

3.Arduino串口數(shù)據(jù)分割字符串和數(shù)字

4.單片機控制無刷電機轉(zhuǎn)速——Arduino篇(詳細代碼)

5.Make: Drones: Teach an Arduino to Fly