Arduino SimpleFOC 无刷电机驱动扩展板

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。

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
控制算法
最大持续电流
最大输入电压
PWM 驱动器
电流传感器
电流测量范围
板载稳压器
保护功能
外形尺寸
设计工具
兼容性

项目资源

simplefoc/Arduino-SimpleFOCShield simplefoc/Arduino-FOC the.skuric/simplefocshield_copy_copy docs.simplefoc.com/arduino_simplefoc_shield_installation docs.simplefoc.com/arduino_simplefoc_shield_fabrication www.simplefoc.com/shop simplefoc/Arduino-SimpleFOCShield

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

3d

所需工具

工具	用途	是否必需
电烙铁和焊台	焊接所有电子元件	✅ 是
万用表	检查焊接和电路连通性	✅ 是
镊子	放置和调整小元件	✅ 是
斜口钳	剪断元件引脚	✅ 是
热风枪（可选）	焊接 QFN 封装芯片（如 DRV8313）	▢ 推荐
3D 打印机（可选）	制作外壳或固定支架	▢ 推荐

能力画像

记忆与知识检索

逻辑推演

表达与交流

感知与观察

数理与计算

动手与操作

狂热与坚持

创造与创新

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。