提供树莓派与Jetson nano控制程序

硬件说明

特点

• 基于树莓派接口设计，适用于Raspberry Pi Zero/Zero W/Zero WH/2B/3B/3B+
• I2C接口控制，通过改变5个地址跳线可以同时接多达32个模块
• 板载PCA9685芯片，可输出12位硬件PWM控制电机转速
• 板载TB6612FNG双H桥电机驱动芯片，工作高效，不易发热
• 板载5V稳压芯片，输出可达3A电流，可通过VIN端子接入电池供电
• 预留I2C控制接口，方便接入其他主控板

实物

资源介绍

电源

输入端采用MP1584稳压芯片，该芯片支持4.5V到28V的宽电压输入，输出电流达3A。虽然芯片支持最高28V的输入，但是由于给电机的工作电压也由VIN_USER供给，实际上输入电压最好保持在6-12V.
MP1584稳压芯片输出5V，这个5V用于给树莓派供电，然后5V再通过RT9193-33转成3.3V电平，该电平给PWM、电机驱动这两部分提供逻辑电压

PWM

由于树莓派硬件PWM只有一个引脚GPIO.1，而且，虽然wiringPi库与python都有软件PWM，但是会占用部分CPU资源，因此本模块采用PCA9685芯片，该芯片使用I2C控制，可输出16路12位分辨率的PWM，可控制输出频率40HZ-1000HZ。
操作简单，只需要给芯片控制对应寄存器的值，即可一直输出PWM信号。

根据上面的原理图，我们可以看出LED0-LED5为控制电机驱动芯片管脚。
A0-A4是控制PCA9685的从设备地址；
查看数据手册page6 – page8可知：

I2C从设备地址有7位，加上1位读写位，最高位固定为1，A5-A0可以通过硬件引脚配置。
在此模块中，默认A5接至地，可通过焊接或移除A0-A4电阻，来控制设备地址，焊接电阻为位1，不焊接为位0，I2C设备地址设置范围为：0x40到0x5F

电机驱动

TB6612FNG是一款双H桥电机驱动芯片，工作高效，不易发热。
VIN_USER为输入电压，理论上该电压越大电机的转速也越快，建议输入控制在6-12V。
其中PWMA与PWMB为控制两个电机的转速，AIN1与AIN2、BIN1与BIN2分别控制两个电机的旋转方向。
A1与A2、B1与B2分别接两个电机的正负极。

树莓派

打开I2C接口

在终端执行：

sudo raspi-config 
选择 Interfacing Options -> I2C ->yes 启动 i2C 内核驱动

然后重启树莓派：

sudo reboot

安装库

• 安装BCM2835， 打开树莓派终端，并运行以下指令

wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.60.tar.gz
tar zxvf bcm2835-1.60.tar.gz 
cd bcm2835-1.60/
sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install
# 更多的可以参考官网：http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/

• 安装wiringPi

sudo apt-get install wiringpi
#对于树莓派2019年5月之后的系统（早于之前的可不用执行），可能需要进行升级：
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.52版本，如果没有出现说明安装出错

• python

sudo apt-get updata
sudo apt-get install python-pip 
sudo pip install RPi.GPIO
sudo apt-get install python-smbus

下载示例程序,并解压到指定目录

sudo apt-get install p7zip
wget http://www.waveshare.net/w/upload/9/9a/Motor_Driver_HAT_Code.7z
7zr x Motor_Driver_HAT_Code.7z -r -o./Motor_Driver_HAT_Code
sudo chmod 777 -R Motor_Driver_HAT_Code
cd Motor_Driver_HAT_Code/Raspberry\ Pi/

运行测试例程

• BCM2835

cd bcm2835/
make clean 
make
sudo ./motor

• wiringPi

cd wiringpi/
make clean 
make
sudo ./motor

• python

cd python/
sudo python main.py

Jetson Nano

安装库

安装函数库

• 打开终端界面，输入以下指令安装相应的函数库
  

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip
sudo pip3 install Jetson.GPIO
sudo groupadd -f -r gpio
sudo usermod -a -G gpio your_user_name
sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/etc/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

【注意】your_user_name 是你使用的用户名，比如说 waveshare

• 安装I2C
  

sudo apt-get install python-smbus

• 安装图像处理库：
  

sudo apt-get install python3-pil
sudo apt-get install python3-numpy

下载示例程序,并解压到指定目录

sudo apt-get install p7zip
wget http://www.waveshare.net/w/upload/9/9a/Motor_Driver_HAT_Code.7z
7zr x Motor_Driver_HAT_Code.7z -r -o./Motor_Driver_HAT_Code
sudo chmod 777 -R Motor_Driver_HAT_Code
cd Motor_Driver_HAT_Code/Jetson\ Nano/

运行测试例程

• python2

cd python2/
sudo python main.py

• python3

cd python3/
sudo python3 main.py

文档

• 原理图

程序

• 示例程序

数据手册

• PCA9685
• MP1584
• RT9193
• TB6612FNG-CN
• TB6612FNG-EN

QQ : 202004841