正极、负极、地、低电平、高电平。

负极一般接地(不唯一,有的负极接电源)、正极一般接电源、低电平大小跟地差不多(但比地高)、高电平一般跟电源电压差不多。低电平有效还是高电平有效看硬件电路怎么设计的,所以有的按键按下为0,有的按键按下为1。

一、GPIO

我们平时用到的GPIO模式:输入(上拉、下拉、浮空)、输出

1.1 输入与输出的区别

我认为,输入是对GPIO口电平状态的获取与控制;输出是GPIO对电路电平的控制。

1.2 输入

1.2.1 电流流向和电阻区分上拉输入和下拉输入

以按键举例,OPEN-MCU为按键,GND在下方,电流是从上往下流,经过电阻接地,所以这是下拉电阻,GPIO模式为下拉输入。当按键按下时,电平为高电平,即高电平有效。所以上拉电阻,按键按下,电平为低电平。

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1.2.2 浮空输入

简单理解:

高电平有效

下拉输入时,按键按下,电平为高,按键松开,电平为低。

浮空输入时,按下按下,电平为高,按键松开,无电平。

二、三极管

三极管分为PNP和NPN,都是作为开关起导通作用,以电压为导通条件。

b:基极    e:发射极     c:集电极

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NPN:箭头朝外,箭头始端电压比箭头末端电压高,三极管导通,b比e 电压高.

PNP:箭头朝内,箭头始端电压比箭头末端电压高,三极管导通,e比b 电压高.

三、继电器

M+/S 和M-/S为GPIO开关控制继电器吸合方向。

VBAT-(地)在上,电流为从下到上,电阻为下拉,GPIO模式为下拉输入(浮空输入也行),高电平有效。

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 当两端都没有按下,即低电平或无电压时,三极管无电压差,不导通。

当M+/S按下 ,M-/S没按下,如下图所示形成回路,继电器形成回路3-4 吸合2-9形成2-10.

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 继电器吸合后,D6下方输入PWM方波占空比与上方回路相同则正转,若不同则反转以此利用继电器来控制电机的正反转。

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四、MOS管

MOS分为NMOS和PMOS,以电压为条件起开关作用。

4.1 三个极的判定

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G极(gate)—栅极。
S极(source)—源极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是S极。
D极(drain)—漏极,不论是P沟道还是N沟道,是单独引线的那边D极。

4.2 N沟道与P沟道的判定

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箭头指向G极的是N沟道
箭头背向G极的是P沟道

4.3 输入与输出和二极管的判断

 二极管跟箭头方向一致,输入端为二极管箭头方向,另一端则为输出端。

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4.4 导通条件

N沟道:G极电压 > S极电压

P沟道:G极电压 < S极电压

箭头末端电压 > 箭头始端电压 (跟三极管导通条件电压相反)

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五、PWM

 当PWM没有输入,即低电平,Q6三极管无电压差不导通,Q4也无电压差也不导通,即MOS管同理也不导通。

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 当PWM输入高电平时,三极管和MOS管导通,PWM输入为了让各个开关(三极管和MOS管导通)PWM导通MOS管后与上方继电器电压形成回路,正常工作。PWM控制开关(高电平)来驱动开关打开使得电机转动,高电平打开时间占周期越大,即占空比越大,电机转速越快。

(1)→(2)→(3)→(4)  1导通后,2导通,3导通,最后4导通。

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 PWM工作没有使用到Q5,那Q5三极管时干嘛用的?

PWM正常工作时,Q5三极管堵塞。板子上电过程中,电路中有电压,为了快速放电就会导通Q5接地。

例程原理图:

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