第一次认识Clark Li李工是源于他在快包平台完成了一个“多个伺服电机同步控制系统”的项目，快包会定期对这些在平台上完成接单的服务商进行回访，在与之交流的过程中，笔者发现，这位电气工程师年纪虽轻道行却不浅，迄今为止，包括本文将讲述的“有刷电调实现遥控汽车的变速控制”设计，他已经独立开发完成了二十多个项目。
李工表示自己之所以会选择在快包平台接包完全是出于兴趣，他喜欢做电机控制，在大学时代，李工就已独立开始完成各种小型项目开发，这种兴趣到现在还未停止。在聊到他最得意的作品时，这位年轻的工程师兴奋的向读者展示了近期他为自己的侄子做的一个DIY设计，用有刷电调实现遥控汽车的变速控制。
遥控汽车之前是用继电器控制前进和后退的，速度始终处于定数状态，而电源也就使用4节1.5V的电池。喜欢玩模型的他就想更换成功率更大的锂电池，这就必须使用更大功率的电机，于是他想到了用有刷电调控制遥控汽车的正反转速，实现汽车的变速控制。经过沟通，这位快包优质服务商爽快的答应将此款DIY设计无条件公布，为更有想法的其他工程师提供参考。接下来，包哥将为大家详细介绍这款DIY设计方案的原理以及制作过程！
经改良后的遥控汽车功能介绍
经李工介绍，这是一个可以控制电机转数的小制作，并且可以让电机在正和反两个方向上都能得到控制。当控制摇杆在中间时，电机将会处于停滞状态。如下图所示，这是这个制作的最小工作环境。
上图中最右面的是天地飞4通道遥控器，左边发红光的是这个遥控器对应的接收机。锂电池在接收机上方，并且正在给电机控制器供电!电机控制器里有稳压芯片。可以把两三节串联的锂电池电压经过转换、稳压，转换成5V的电压供应给接收机。接收机的4个通道分别由右边4个摇杆控制。当你改变某个摇杆的位置时，对应通道的输出也会发生改变。程序通过读取连接在接收机那个通道的脉宽，相应改变PWM的高电平脉冲波长，来实现转数控制。
DIY设计之控制原理解析
为了让工程师更加清楚的了解此设计的原理，李工给出了其原理图并配合图示向读者讲解器工作原理。此设计控制板通过标准的2.54mm舵机插头和接收机连接，接收来自接收机的信号，再去控制相应的电机旋转。
关于如何控制转速，李工解释到，接收机输出的信号是1～2ms脉宽的PWM（脉宽调制）波形，1~2ms的脉冲是高电平。而PWM信号每过20ms（50Hz）更新一下新的信号。这样，先通过读取接收机的信号脉冲宽度，再控制好相对应的电机的导通时间，就能控制转速了。
李工表示，电机转数的控制，实际就是功率输出的控制。单片机的PWM输出和场效应管的栅极（G）连接。在程序中，通过调整NMOS管的占空比，来实现功率的增加或减少。这相当于在重复的时间片段内，调整了输出的5V电压占用的时间比例。占用比例大了，做功的时间就长，电机转数自然就提升了。
DIY设计之元器件准备
此外，李工亲自将此设计的制作过程展示一遍，笔者以此为基准，将一一为读者解析。本制作使用的单片机仍然是8个引脚的ATtiny13单片机，下图中编号为11的零件。
MOS管分为增强型和耗尽型，它们的最大区别在于默认的导通状态。增强型只有在“G”极有相对电压时才会导通。而耗尽型在“G”极没有相对电压时就已经处于导通状态。这次的制作使用的都是增强型MOS管，并且使用了PMOS和NMOS两种型号。PMOS在“G”极电压为0时导通，为“VCC”电压时截止。而NMOS在“G”极电压为0时截止，为“VCC”电压时导通。
DIY设计之制作过程详解
李工用提前准备好的万用板，焊接上插针、插座和78M05，如下图所示
接着，焊接稳压芯L7805CV片对应的4个电容、IN5824肖特基二极管以及贴片场效应管，用过锡飞线的方法焊接大电流回路。
焊接好剩下的电阻以及舵机插头。最后，用4条绝缘导线连接4个MOS管的“G”极到单片机的引脚上。最后用螺丝刀把JST插头连接到2PIN的电气插座上。然后李工用万用表测试了一下焊接有没有短路或断路。等检查完毕，下载程序。一切OK后，李工细心的用热熔胶固定容易折损的部位，DIY制作部分就完成啦！
以上是李工为读者展示的“有刷电调实现遥控汽车的变速控制”DIY设计的全部制作过程了，你有没有从中获得新的启发和灵感呢？其实，在快包平台，汇聚了许多这些热情、专注、善良、可爱的工程师们，想要与这些行业专家对话交流、分享经验吗？点击公众号菜单栏的学习圈，与这些行业专家一下讨论学习吧！
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