使用 Raspberry Pi Pico 控制電機速度

Raspberry Pi Pico 微控制器板為愛好者提供了極大的靈活性來探索電子項目以增加他們的技術知識。這些範圍可能從 DIY 家庭監控到簡單的天氣監控站。學習基礎知識將為您提供堅實的知識基礎，以便您可以自信地完成更複雜的任務。

讓我們探索如何使用晶體管和電機通過 Raspberry Pi Pico 產生風能。

開始需要什麼？

用於 Raspberry Pi Pico 的 Kitronik Inventor’s Kit 包含以下項目。不過，它們是相當常見的組件，因此可以輕鬆地單獨採購。

• 風機葉片
• 發動機
• 麵包板端子連接器
• 麵包板
• 2.2kΩ 電阻（帶為紅色、紅色、紅色、金色）
• 5x 公-公跳線
• 晶體管——需要為電機提供比 Pico 的 GPIO 引腳所能提供的更多的電流

查看我們對用於 Raspberry Pi Pico 的 Kitronik Inventor’s Ki 的概述，以便為未來的實驗擴展您的技術知識。您需要一個帶有 GPIO 排針的 Pico 用於此項目；查看如何在 Raspberry Pi Pico 上焊接接頭引腳。

它包含有關焊接最佳實踐的提示，因此您可以確保您的 GPIO 排針在第一時間就與 Pico 板連接良好。

如何連接硬件

佈線並不復雜；但是，有幾個步驟需要確保您的引腳連接正確考慮到這一點，讓我們分解組件在 Raspberry Pi Pico 和麵包板之間的連接方式。

• Pico 的 GP15 引腳需要連接到電阻器的一端。
• Pico 上的 GND 引腳將連接到麵包板上的負軌。
• 將晶體管放在電機端子連接器負極的前面，並將一根電線從晶體管的負極連接到麵包板的負極軌。
• 仔細檢查接線是否與電機的端子連接器正確對齊（這很重要）。
• Pico 的 VSYS 引腳需要連接到麵包板上的正軌。這將確保通過晶體管向電機提供 5V 的電源（相對於其他只有 3.3V 的 Pico 引腳）。

在進行最後的接線檢查時，請確保跨接線從麵包板的正軌連接到電機端子連接器的正極。此外，電阻的另一端需要連接到晶體管的中間引腳。如果還不明顯，請確保將端子連接器的負極和正極電線也正確連接到電機。

探索代碼

首先，您需要從 MUO GitHub 存儲庫下載 MicroPython 代碼。具體來說，您需要檢索motor.py文件。請按照我們的 MicroPython 入門指南了解有關將 Thonny IDE 與 Raspberry Pi Pico 結合使用的詳細信息。

運行時，代碼會告訴電機旋轉風扇，逐漸將速度提高到最大，然後在短暫的暫停後降低速度，直到再次停止。這將不斷重複，直到您停止程序。

在代碼的頂部，導入機器和時間模塊使您能夠在程序中使用它們。機器模塊用於通過晶體管將GP15分配為電機的輸出引腳，使用PWM（脈衝寬度調製）來設置其速度。時間模塊用於在我們需要時在程序運行中創建延遲。

嘗試運行代碼。風扇將需要幾秒鐘的時間來旋轉並開始旋轉。有限的 for循環以100為步長，逐漸將電機的輸出值從0增加到65535（或者更確切地說，剛好低於該值）。在循環期間的每個速度變化之間給出了 5 毫秒的非常短的延遲（使用time.sleep_ms(5) ）。循環完成後，將在下一個循環開始之前設置一秒的time.s leep延遲。

在第二個for循環中，步長值設置為-100，以逐漸減少電機的輸出值。電機將從全速逐漸減速直至完全停止（在0處）。再過time.s leep延遲一秒後，再次執行第一個for循環，因為它們都在while 內 True：無限循環。

這就是使用晶體管和代碼來運行風扇電機所涉及的全部內容。請記住，此代碼將永遠循環。因此，您需要按下 Thonny IDE 中的停止按鈕以停止電機和風扇循環。

接下來風會帶你去哪裡？

在這個實驗中添加額外的元素，例如 7 段顯示器，將使您了解風力渦輪機如何使用動能將風能轉化為電能。

您可以進行的另一個項目是建立一個監測室外條件的家庭氣象站。此外，您還會發現其他有趣的項目，例如可以使用 Raspberry Pi Pico 創建的風速和空速指示器。

使用這些基礎知識，您下一步將進行哪些實驗？你有一個項目嗎？如果你猶豫太久，你可能會冒著心（和風）改變方向的風險。