示例7:直流电机控制

实验概述

通过 GPIO 输出配合电机驱动模块（如 L298N、L9110）控制直流电机的启停和方向。ESP32 的 GPIO 无法直接驱动电机，需要通过驱动芯片放大电流。

硬件接线

开发板标识	GPIO引脚	连接设备
IN1	GPIO15	L298N/L9110 输入1（正转）
IN2	GPIO2	L298N/L9110 输入2（反转）
ENA	GPIO0	L298N 使能端（PWM调速）

L298N 模块需外接电源（6-12V），逻辑供电接 3.3V/5V。

JSON 配置示例

{
  "peripherals": [
    {
      "id": "motor_in1",
      "name": "电机-正转",
      "type": 12,
      "enabled": false,
      "pins": [15],
      "params": { "initialState": 0 }
    },
    {
      "id": "motor_in2",
      "name": "电机-反转",
      "type": 12,
      "enabled": false,
      "pins": [2],
      "params": { "initialState": 0 }
    },
    {
      "id": "motor_speed",
      "name": "电机-调速",
      "type": 17,
      "enabled": false,
      "pins": [0],
      "params": {
        "pwmChannel": 2,
        "pwmFrequency": 1000,
        "pwmResolution": 8,
        "defaultDuty": 0
      }
    }
  ]
}

外设执行联动

场景1：电机正转（平台触发）

功能：通过云平台指令控制电机正转，速度为200/255（约78%）

Web界面配置步骤

步骤1：创建规则

1. 点击左侧菜单 外设配置 → 切换到 外设执行管理 标签
2. 点击 新增规则 按钮
3. 填写基础配置：
   • 规则名称：电机正转
   • 上报数据：✅ 启用
   • 启用：✅ 启用

步骤2：配置触发器

1. 点击 添加触发 按钮

2. 填写触发器配置：

   字段	填写内容	说明
   触发类型	选择 平台触发	接收云平台指令
   操作符	选择 匹配模式	匹配指令
   比较值	{"cmd":"forward"}	正转指令

步骤3：配置动作（需要3个动作）

动作1：设置正转方向

1. 点击 添加动作 按钮
2. 填写：
   • 动作类型：选择 高电平
   • 目标外设：选择 motor_in1

动作2：设置反转方向为低

1. 再次点击 添加动作 按钮
2. 填写：
   • 动作类型：选择 低电平
   • 目标外设：选择 motor_in2

动作3：设置PWM速度

1. 第三次点击 添加动作 按钮

2. 填写：

   • 动作类型：选择 设置PWM
   • 目标外设：选择 motor_speed
   • 动作参数：200（占空比，0-255）

3. 点击 保存 按钮

执行流程：

收到正转指令
  ↓
IN1 = HIGH（正转方向）
  ↓
IN2 = LOW
  ↓
ENA = 200/255（78%速度）
  ↓
电机正转

---

场景2：电机停止（平台触发）

功能：通过云平台指令停止电机

Web界面配置步骤

步骤1：创建规则

1. 点击 新增规则
2. 填写基础配置：
   • 规则名称：电机停止
   • 上报数据：✅ 启用
   • 启用：✅ 启用

步骤2：配置触发器

1. 点击 添加触发 按钮
2. 填写：
   • 触发类型：选择 平台触发
   • 操作符：选择 匹配模式
   • 比较值：{"cmd":"stop"}

步骤3：配置动作（需要3个动作）

1. 动作1：低电平 → motor_in1

2. 动作2：低电平 → motor_in2

3. 动作3：设置PWM → motor_speed，参数 0

4. 点击 保存 按钮

电机控制真值表

IN1	IN2	ENA(PWM)	状态
HIGH	LOW	0-255	正转（速度由PWM决定）
LOW	HIGH	0-255	反转（速度由PWM决定）
LOW	LOW	0	自由停转
HIGH	HIGH	0-255	制动（快速停止）

注意事项

1. 外接电源：电机需独立电源供电，不要从 ESP32 的 3.3V 取电
2. PWM 调速：占空比 0~255（8bit），值越大转速越快
3. 刹车模式：IN1=IN2=1 为制动，IN1=IN2=0 为自由停转
4. 反向电动势：电机断电瞬间的反向电压可能损坏驱动芯片，确保模块有保护二极管
5. GPIO0：作为 ENA 使用时注意启动时序，避免影响 ESP32 启动