本文探讨了直流马达的工作原理及其在移动控制中的应用，涵盖了正反转控制、速度调节及方向控制的技术细节。同时，文档提供了多种基于mbot的实践控制练习，包括前后移动、直线加减速、转弯角度和S形行进控制。最后，针对每个练习，说明了具体的功能要求和参考程序。

1. 電子工程系車用電子與資訊組
教學(4)
移動控制
吳錫修
September 1, 2017

2. shapethefuture
 安培右手定則
直流馬達原理 1/2
2 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

3. shapethefuture
 弗萊明左手定則 (電動機定則)
直流馬達原理 2/2
3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
(NS)

4. shapethefuture
 CPU散熱風扇
 USB風扇
 遙控車
 四軸飛行器
生活科技應用實例
4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

5. shapethefuture
 減速直流馬達
 額定電壓：直流6V
 空載轉速：200RPM (revolutions per minute)±10％
 齒輪比1:48
 轉向並提高扭力 (減低轉速)
mBot直流馬達模組 1/2
5 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
轉向減速原理

6. shapethefuture
 預設左側馬達連接到mCore馬達連接埠1，右側馬達連接到mCore
馬達連接埠2
mBot直流馬達模組 2/2
6 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
右側
左側

7. shapethefuture
 正轉
 反轉
直流馬達正反轉控制原理
7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
VDD
OUT1 OUT2
IN1 (H) IN2 (L)
M
VDD
OUT1 OUT2
IN1 (L) IN2 (H)
M

8. shapethefuture
 使用1KHz PWM (pulse width modulation) 調整DC馬達速度，但
無法精準控制轉速
直流馬達速度控制原理
8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
最高速
靜止
低速

9. shapethefuture
 mBot輸子直徑6.5cm，輪子轉⼀圏6.5*3.14=20.41cm
 左右馬達同步控制指令
 左轉、右轉為原地旋轉方式
 mBot靜止時，需要較大啟動力矩，無法直接低速啟動，可先以高速
啟動後再降速
速度及方向控制 1/5
9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
正轉最高速
靜止
反轉最高速

10. shapethefuture
 左右馬達個別控制指令
 mCore馬達連接埠1接左側馬達，馬達連接埠2接右側馬達
 控制指令
速度及方向控制 2/5
10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

11. shapethefuture
 前進：左右馬達轉速相同且大於0
 後退：左右馬達轉速相同且小於0
 停止：左右馬達轉速同時為0
速度及方向控制 3/5
11 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

12. shapethefuture
 右轉：左側馬達轉速>右側馬達轉速
 以右輪為支點右轉
 以左輪為支點右轉
 原地右旋轉
速度及方向控制 4/5
12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

13. shapethefuture
 左轉：左側馬達轉速<右側馬達轉速
 以左輪為支點左轉
 以右輪為支點左轉
 原地左旋轉
速度及方向控制 5/5
13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

14. shapethefuture
 功能要求
 按下按鈕後，mBot以75速度前進2秒，停止0.5秒後再以150速度後退1
秒，之後停止
 觀察車子移動情形，車子有回到原點嗎?
前後移動控制練習 1/3
14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

15. shapethefuture
 程式流程
前後移動控制練習 2/3
15 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

16. shapethefuture
 參考程式
前後移動控制練習 3/3
16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

17. shapethefuture
 功能要求
 按下按鈕後，mBot速度由50開始，每0.4秒加速20至250，持續1秒後，
每0.4秒減速20至50，之後停止
直線加減速控制練習 1/3
17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

18. shapethefuture
 程式流程
直線加減速控制練習 2/3
18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

19. shapethefuture
 參考程式
 建立speed變數
直線加減速控制練習 3/3
19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

20. shapethefuture
 功能要求
 按下按鈕後，讓mBot以100速度繞正方形路徑⼀圈
 注意事項：需要測試並調整等待 (delay) 時間以控制旋轉角度
轉彎角度控制練習 1/3
20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

21. shapethefuture
 程式流程
轉彎角度控制練習 2/3
21 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

22. shapethefuture
 參考程式
轉彎角度控制練習 3/3
22 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
須調校延遲時間

23. shapethefuture
 功能要求
 按下按鈕後，利用左右馬達速度差方式讓mBot以S形前進
轉彎行進控制練習 1/3
23 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

24. shapethefuture
 程式流程
轉彎行進控制練習 2/3
24 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.

25. shapethefuture
 參考程式
轉彎行進控制練習 3/3
25 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.