樹莓派多旋翼無人機製作：電調

現在我們要講到一個非常好玩的部件——電調。電調的作用非常大，它可以非常準確的控制電機的轉數。然而，對於小四軸來講並不需要電調來控制電機，現在世面上的小四軸飛控板都可以直接對4個有刷電機做調速。我們這裡講的電調都是無刷電調，為我們要製作的大型四軸飛行器（以後稱「大四軸」）做控制準備。在我們講《兩輪自平衡小車》時，提到過有刷電調的控制原理。但這裡我們主要對無刷電調做一些說明，先來看看無刷電調的樣子：

上圖中電調左側有兩根電源線，紅色接電源的正極，黑色接電源的負極；左側還有3條細線並排在一起，分別為紅黑白，它們分別是控制信號的正極線、負極線、信號線；右側有3根黑色的線，分別接電機的3條電源線。接線圖如下：

電調是通過接收PWM信號對電機進行控制的，PWM信號又稱空佔比。電調的PWM信號通常是500Hz，也就是說每一個信號時間長2ms。對於電調所接受的信號中高電平時長通常是1.0ms到2.0ms。我們分別對有刷電調和無刷電調的控制做一下說明：

有刷電調：高電平時長1.0～1.5ms 有刷電機反轉；高電平時長1.5ms～2.0ms有刷電機正轉，越接近1.0ms電機反轉越快；越接近2.0ms電機正轉越快；而越接近1.5ms電機越慢或停止。

無刷電調：高電平時長1.0～2.0ms 無刷電機正轉。如需要無刷電機反轉，則對無刷電機的3條電源線的任意2條反接。

對於無刷電調對電機的轉數控制，我們用PWM信號圖來看一下（注意，這是無刷電調控制電機的示意圖，有刷電調不是這樣的）：

明白了電調控制電機的方法之後，我們就可以通過樹莓派來寫程序控制電機了，但是在樹莓派與電調接入時有一點需要注意。就是電調的信號線與樹莓派的GPIO介面接線時，一定要加入光耦隔離器。不然的話，如果外部電源的電壓很高，信號線的電源不穩，或者電調出現短路時，很容易把樹莓派燒毀。所以，安全起見，一定要在電調和樹莓派之間加入光耦隔離器。此外加入光耦隔離器的另一個好處是，防止電調、電機的電流對樹莓派GPIO口的信號干擾，這樣我們在後面要使用電子陀螺儀時，電調、電機電流對陀螺儀的干擾。

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