DRV8833 Dual-Motor + Encoder (Calliope mini v3)

Steuerung von zwei DC-Getriebemotoren über DRV8833 mit Quadratur-Encodern und PID-Drehzahlregelung.
Optimiert für Calliope mini v3 und getestete N20-Encoder (DFRobot, 120:1, ~960 CPR @ 2×).

Features

• Zwei Motoren (Links / Rechts) mit separatem PID-Regler (RPM-Soll ±)
• Präzises Drehen um Umdrehungen (inkl. Feinkorrektur)
• Drehen auf der Stelle (Räder gegensinnig)
• Einfach-Blöcke: Richtung als Enum (Vorwärts/Rückwärts), Vorzeichen wird intern gesetzt
• Pro-Blöcke: Vorzeichen/RPM/Parameter direkt vom Benutzer
• nSLEEP/SLP (Treiber aktiv) steuerbar

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Hardware & Pinbelegung

⚠️ Gemeinsame Masse: GND von Calliope und DRV8833 verbinden.
⚠️ VM (Motorversorgung) separat einspeisen (z. B. 6 V, je nach Motor).

Treiber / Motoren (DRV8833)

Motor	DRV8833 IN1	DRV8833 IN2	Calliope-Pin
Links	AIN1	AIN2	P1 (PWM), P0 (PWM)
Rechts	BIN1	BIN2	P3 (PWM), P2 (PWM)
Treiber-Sleep	nSLEEP (SLP)	–	C8 (Digital)

Encoder (Quadratur)

Rad	Kanal A	Kanal B	Calliope-Pin
Links	A	B	C9, C13
Rechts	A	B	C14, C15

Encoder-Zählung: Im Beispiel gilt CPR_1X = 1920, das entspricht 2×-Zählung (Rising+Falling eines Kanals).

ℹ️ In der Quelldatei heißen die Variablen ENC_A/B/C/D. Entscheidend sind die physischen Pins laut Tabelle. Wenn Drehrichtung „vertauscht” ist, kannst du die Vorzeichen in der ISR tauschen oder die Motorkabel am DRV8833 kreuzen.

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Schnellstart

// In on start:
Motorsteuerung.begin()

// Einfach: 1,5 Umdrehungen LINKS vorwärts
Motorsteuerung.rotateSimple(Motorsteuerung.Motor.Links, Motorsteuerung.RichtungEinfach.Vorwaerts, 1.5)

// Einfach: auf der Stelle 0,25 Umdrehungen nach Links (also gegen den Uhrzeigersinn)
Motorsteuerung.rotateOnSpotSimple(Motorsteuerung.RichtungEinfach.Links, 0.25)

// Pro: Drehzahl LINKS = +60 RPM, RECHTS = -60 RPM (gegensinnig)
Motorsteuerung.setRPM_Pro(Motorsteuerung.Motor.Links, 60)
Motorsteuerung.setRPM_Pro(Motorsteuerung.Motor.Rechts, -60)

// Stop
Motorsteuerung.stopAll()

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Blöcke

Gruppe „Einfach”

• Starten
  Initialisiert nSLEEP, Encoder, Serielle (115200) und startet die Regel-Loop.

• drehe (Links / Rechts / Beide) (Vorwärts / Rückwärts) (x) Umdrehungen
  Richtung über Enum; das Vorzeichen wird intern gesetzt.
  Für „Beide” drehen beide Räder gleichsinnig die gewünschte Umdrehungszahl.
  (Feineinstellungen: feste Toleranz/PWM aus der Logik.)

• drehe auf der Stelle (Vorwärts/Rückwärts) (x) Umdrehungen
  Räder gegensinnig; „Vorwärts”/„Rückwärts” bestimmt das Drehsinn-Vorzeichen.

• STOP (bremsen)
  Deaktiviert PID und legt beide Brücken auf Bremse.

Gruppe „Pro” (direkte Vorzeichen/Parameter)

• setze RPM (Links/Rechts/Beide) auf (±rpm)
  RPM kann positiv/negativ sein. PID-Regler pro Motor aktiv/inaktiv je nach Soll.

• drehe LINKS / RECHTS (Umdr., dir ±1, slowPWM, Tol)
  Feindrehfunktion mit Feinkorrektur-Pulsung. dir = +1 / −1.

• auf der Stelle (Umdr., dir ±1, Basis-RPM, Tol)
  Gegensinniges Drehen mit frei wählbarer Basis-Drehzahl.

• PID LINKS/RECHTS (Kp, Ki, Kd)
  Regler-Tuning pro Motor.

• Grenzen LINKS/RECHTS (minPWM, maxPWM, Imax)
  Mindest-PWM gegen Haftreibung; Sättigungen für Reglerausgang und Integrator.

• Treiber aktiv (true/false)
  nSLEEP/SLP auf High/Low.

• RPM messen (Links/Rechts) & Encoder Ticks (Links/Rechts)
  Telemetrie/Diagnose.

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Treiber-Hinweise (DRV8833)

• Logik: 3,3 V kompatibel. nSLEEP kann auf 3,3 V oder 5 V (Pull-Up) – High = aktiv.
• PWM: Gib PWM auf genau einen Eingang (IN1 oder IN2) → anderer Eingang Low.
• Bremse: Beide Eingänge High (im Code: motor*_Brake()).
• Versorgung: VM nach Motordaten (z. B. 6 V). Abblocken (100 nF + 10–100 µF) nahe am Treiber.
• Strom: DRV8833 bis ≈1,5 A pro Brücke.

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Troubleshooting

• Drehrichtung vertauscht
  → In der ISR die Vorzeichen-Zeilen tauschen oder Motorleitungen am DRV8833 kreuzen.

• Motor „ruckt” oder steht bei kleinen RPM
  → minPWM_* erhöhen (Haftreibung), Kp/Ki feinjustieren, Imax_* beachten.

• Encoder zählt „falsch herum” oder gar nicht
  → Pull-Ups setzen (im Code schon aktiviert), A/B-Leitungen checken, Pins wie in Tabelle.

• I²C/Grove-Konflikte
  → In diesem Setup werden P0/P1/P2/P3 für PWM genutzt, C9/C13/C14/C15 für Encoder. I²C-Pins (C19/C20) sind frei. Falls du andere Pins nutzt: Bus-Kollisionen vermeiden.

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Lizenz

• Lizenz: MIT.

Metadaten (verwendet für Suche, Rendering)

• for PXT/calliopemini