Arduino SimpleFOC 无刷电机驱动扩展板
Arduino-SimpleFOCShield
机器人电机驱动板
3/5
🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
Arduino Shield，用于运行带FOC算法的Gimbal BLDC电机。
Arduino SimpleFOC Shield v3.2 是一款专为低功耗无刷直流（BLDC）电机设计的开源驱动板，旨在为 FOC（磁场定向控制）应用提供低成本、易上手的硬件解决方案。该板卡完全兼容 Arduino UNO 以及所有采用标准 Arduino 排针的板卡，与 SimpleFOC 库配合使用时，能够实现真正的“即插即用”体验。
标签
项目特点
**即插即用**：与 Arduino SimpleFOC 库完美结合，实现快速开发。
**低成本**：制作成本约 15-30 欧元。
**在线电流检测**：使用 ACS712 霍尔电流传感器，支持高达 5 安培的双向电流检测。
**集成 8V 稳压器**：可通过焊接焊盘启用/禁用。
**可堆叠**：支持同时运行两个电机。
**编码器/霍尔传感器接口**：集成可配置的 3.3kΩ 上拉电阻。
**I2C 接口**：集成可配置的 4.7kΩ 上拉电阻。
**可配置引脚**：通过硬件焊接连接进行配置。
**开源**：完全在 EasyEDA 中设计，并提供完整的制造文件。
技术规格
| 电机类型 | 无刷直流电机 (BLDC) |
|---|---|
| 控制算法 | 磁场定向控制 (FOC) |
| 最大持续电流 | 2 安培 (v3.x 峰值 3 安培) |
| 最大输入电压 | 35V |
| PWM 驱动器 | DRV8313 (v3.x) |
| 电流传感器 | ACS712 霍尔传感器 (v3.x) |
| 电流测量范围 | ±5 安培 |
| 板载稳压器 | LM7808 (8V) |
| 保护功能 | 过温、过流 (v3.x) |
| 外形尺寸 | 56mm x 53mm (v3.x) |
| 设计工具 | EasyEDA (v3.x) |
| 兼容性 | Arduino UNO, MEGA, STM32 Nucleo 等 |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| DRV8313 PWM 驱动器 | 1 | — | 核心驱动芯片 |
| ACS712 电流传感器 | 1 | — | 用于电流检测 |
| LM7808 稳压器 | 1 | — | 8V 输出 |
| Arduino 排母 (2x15) | 2 | — | 用于连接 Arduino |
| 接线端子 (3-pin) | 2 | — | 用于连接电机和电源 |
| 3.3kΩ 电阻 | 若干 | — | 编码器/霍尔传感器上拉 |
| 4.7kΩ 电阻 | 若干 | — | I2C 上拉 |
| 电解电容 | 若干 | — | 电源滤波 |
| LED 指示灯 | 1 | — | 故障指示 |
| PCB 板 | 1 | — | 定制 PCB |
3D 模型
能力画像
⚪ 记忆与知识检索: 2/5
🔵 逻辑推演: 3/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 2/5
⚪ 数理与计算: 3/5
🔵 动手与操作: 4/5
⚪ 狂热与坚持: 3/5
⚪ 创造与创新: 3/5
项目图库
所需技能
🔧 **动手能力**：需要熟练的焊接技能，特别是对于 QFN 封装的 DRV8313 芯片。能够使用万用表进行故障排查。
💻 **编程能力**：需要具备 Arduino 编程基础，能够使用 SimpleFOC 库配置和调试电机控制算法。
⚡ **电子电路**：需要理解 BLDC 电机驱动原理、FOC 算法、电流检测和电源管理的基本知识。
适用场景
**机器人关节**：为小型机器人手臂或移动机器人提供精确的关节控制。
**云台稳定**：用于相机云台或天线跟踪系统的 Gimbal 电机控制。
**小型 CNC/3D 打印机**：作为主轴或进给轴的驱动方案。
**教育/研究**：用于学习和研究 FOC 算法、电机控制以及嵌入式系统。
**DIY 项目**：为各种创客项目提供高性能、低成本的电机驱动解决方案。