AmebaMotors – 用Ameba控制4輪小車

並且接線如下圖：

注意事項:

• 這邊我們將Ameba的5V接到L298N的+12V供電的地方，但並不是每個L298N模組都可以使用5V供電。如果不行的話，請使用其它電源(Ex. +12V)供電給L298N的+12V接腳，再用L298N的+5V供電給Ameba
• 馬達的接法可能會左右相反，可以在跑完測試程式之後再決定是否要交換。（建議在測試完之前不要組裝車子）
• 為了接線方便，可以考慮花點時間將馬達的接線整理成杜邦線接頭。L298N的螺絲接頭也可以整理成杜邦線接頭。

接線完之後，在每次需要改動程式時，可以先將L298N的電源拔掉，避免馬達不預期地亂跑。然後再將Ameba接上電源。上傳完程式並確定開始測試時再將L298N的電源插上。
這裡我們將範例程式 car2wd_digital_control 編譯並上傳到Ameba。
這個程式會讓車子做以下的動作：
往前跑2s => 停止1s => 往後跑2s => 停止1s => 向右順時鐘旋轉2s => 停止1s => 向左逆時鐘旋轉2s => 停止 1s => 前進右轉再左轉 => 停止1s => 後退左轉再右轉 => 停止1s => ……
底下是車子動作的控制說明：

• 車子速度：ENA與ENB我們用PWM控制，頻率設定在200 (resolution=256)
• 往前跑：
  

  IN1	IN2	IN3	IN4
  HIGH	LOW	HIGH	LOW

• 往後跑：
  

  IN1	IN2	IN3	IN4
  LOW	HIGH	LOW	HIGH

• 向右順時鐘旋轉：我們讓左邊的馬達往前跑，右邊的馬達往後跑：
  

  IN1	IN2	IN3	IN4
  HIGH	LOW	LOW	HIGH

• 向左逆時鐘旋轉：我們讓右邊的馬達往前跑，左邊的馬達往後跑：
  

  IN1	IN2	IN3	IN4
  LOW	HIGH	HIGH	LOW

• 前進右轉：完成這個動作的方式有兩種。
  • 第一種是讓兩邊的馬達轉速不同，但是市售的小車套件的輪胎可能抓地力不好，所以即使兩邊轉速不同，車子也可能直直往前跑
  • 第二種方式是讓右邊的馬達跑一下、停一下。因為這種方式適用於大多數的輪胎，所以我們使用這種方式。
    我們先將馬達設定成往前跑的模樣：

    IN1	IN2	IN3	IN4
    HIGH	LOW	HIGH	LOW

    然後再將IN3設定成LOW，並維持80ms。然後再設定成HIGH，維持20ms。再設定成LOW，維持80ms……
    前進左轉、後退左轉、後退右轉，都使用同樣的方式。

測試完，如果反應正確，就可以組裝車子了。除了小車套件的零件固定完之外，一些細節可以使用像皮筋做固定。
底下是我們demo的影片:

• Control GPIO in register level
  控制馬達需要即時地控制，使用Arduino比較上層的API (Ex. digitalWrite() )反應上較慢，Arduino為了這種情況提供register讓使用者直接控制GPIO，Ameba仿照Arduino的方式提供GPIO的控制。
  1. 首先我們需要先設定GPIO: pinMode(in3, OUTPUT);
  2. 接著我們記下這根GPIO的port與bit mask。通常IC的GPIO的輸入、輸出、或其它控制，會擺在同一個register。以Ameba 32-bit的CPU為例，會安排多個GPIO的輸出控制擺在同個register，但如果一個register不夠用就會再安排更多的register。這裡的port指的就是我們要控制的GPIO在哪個register。而bit mask指的就是我們要控制的GPIO是在這個register的哪個bit。（如果不小心改到其它bit，會影響其它pin的行為，要小心操作）
     

     in3_port = digitalPinToPort(in3);  //取得in3的port
     in3_bitmask = digitalPinToBitMask(in3);  // 取得in3的bit mask
     

  3. 控制GPIO
     

     // 將in3輸出功能的port的bit設為1，此時in3為HIGH
     *portOutputRegister(in3_port) |=  in3_bitmask;
     // 將in3輸出功能的port的bit設為0，此時in3為LOW
     *portOutputRegister(in3_port) &= ~in3_bitmask;