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H桥1：在面包板上使用TIP120和TIP125达林顿晶体管构建H桥电机驱动器

本教程将指导您在面包板上使用TIP120和TIP125达林顿晶体管构建H桥电机驱动器。该设置非常适合控制直流电机的方向和速度，这对于各种机器人和自动化项目至关重要。在本教程结束时，您将能够控制电机的顺时针和逆时针旋转，并进行速度调节。

在本指南中，我们将使用Arduino来控制电机。H桥配置通过控制发送到晶体管的输入信号来实现电机方向的反转。这是许多应用中的一个关键方面，例如需要精确电机控制的机器人手臂或移动机器人。有关进一步的说明，请参阅视频（视频中的00:00）。

硬件解析

该项目的主要组件包括 TIP120 和 TIP125 晶体管，它们用作开关来控制电机的操作。TIP120 是 NPN 达林顿晶体管，而 TIP125 是 PNP 达林顿晶体管。它们一起形成 H 桥配置，使我们能够控制流经电机的电流方向。

在这个设置中，PWM（脉宽调制）信号用于控制电机的速度。晶体管快速开关以产生一个平均电压，从而决定电机的速度。EN 引脚启用或禁用晶体管，确保电机仅在需要时运行。

数据表详情

• 确保高电流应用的适当散热。
• 使用PWM信号有效控制电机速度。
• 验证晶体管方向以防止电路损坏。
• 注意电压等级，以避免超过限制。
• 使用去耦电容器来稳定电压供应。

接线说明

要连接H桥电机驱动器，首先将TIP120和TIP125的VCC引脚连接到Arduino的5V电源。将GND引脚连接到地面。PWM控制引脚，PWM1和PWM2应分别连接到Arduino的数字引脚9和3。使能引脚，EN1和EN2将连接到数字引脚8和2。

接下来，将电机的端子连接到TIP120和TIP125晶体管的集电极引脚。确保电机与您的电源兼容。如果使用二极管等额外组件进行反向保护，请将它们与电机端子并联，以防止反向电动势造成损坏。如果您使用不同的Arduino型号，请验证PWM和使能信号的引脚映射。

代码示例与演练

const int PWM1= 9; //pin with ~
const int EN1= 8;
const int PWM2= 3; //pin with ~
const int EN2= 2;

在设置中，我们定义了PWM信号的控制引脚和使能引脚。pinMode该函数将这些引脚设置为输出，以控制驱动电机的晶体管。

void loop() {
  Motor(CW, 50); //in CW at 50% speed
  delay(5000);
  stop(); // stops the motor
  delay(2000);
}

此循环功能演示了电机的操作。它首先以50%的速度顺时针运行电机5秒钟，然后停止2秒。Motor函数被调用时带有方向和速度参数，根据这些输入控制电机的行为。

void Motor(boolean direction, int speed=0) {
  int speedPWM = map(speed, 0, 100, 0, 255);
  if(direction) {
    analogWrite(PWM1, speedPWM); // Set speed for CW
  } else {
    analogWrite(PWM2, speedPWM); // Set speed for CCW
  }
}

翻Motor该函数接受一个布尔方向和一个整数速度。它将速度百分比映射到PWM值并使用analogWrite设置适当的引脚以控制电机。此功能对于动态改变电机方向和速度至关重要。

演示 / 期待什么

完成接线并上传代码后，您应该观察到电机以50%的速度顺时针旋转5秒，然后停止。经过一段延迟后，它将以80%的速度逆时针旋转另5秒。常见的陷阱包括接线错误和超过电压额定值，这可能会损坏晶体管或电机。

视频时间戳

• 00:00- 介绍
• 01:30- 硬件概述
• 03:15- 接线说明
• 05:00- 代码演示
• 08:45- 演示

图像

H-Bridge Project with TIP120 TIP125 Wiring diagram

schematic for TIP120 TIP125 H-Bridge

H-Bridge Project with TIP120 TIP125 3

555 Relay Timer of 20A 0-10 minutest on breadboard wiring

H-Bridge Project with TIP120 TIP125 Wiring diagram

schematic for TIP120 TIP125 H-Bridge

H-Bridge Project with TIP120 TIP125 3

555 Relay Timer of 20A 0-10 minutest on breadboard wiring

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