Arduion使用ULN2003APG驱动直流电机（3-6V），同时通过电位器实现控制直流电机的不同转速，本着最简电路的原则，不考虑复杂的稳定措施，下面就跟着飘易一起来设计这套硬件电路吧。

使用到的硬件：

1、Arduino UNO R3开发板

2、ULN2003APG驱动芯片

3、3-6V直流电机

4、电位器

Arduino UNO板子不多说。我们来看一下ULN2003驱动芯片。

ULN2003驱动芯片

ULN2003是大电流驱动阵列，多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。输入5V TTL电平，输出可达500mA/50V。ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN达林顿管组成。 

该电路的特点如下： ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻，在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路 直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。

看一下2003的引脚：

一共16个引脚，注意有凹槽的这边开始从1编号，一直到16：

　　引脚1：CPU脉冲输入端，端口对应一个信号输出端。
　　引脚2：CPU脉冲输入端。
　　引脚3：CPU脉冲输入端。
　　引脚4：CPU脉冲输入端。
　　引脚5：CPU脉冲输入端。
　　引脚6：CPU脉冲输入端。
　　引脚7：CPU脉冲输入端。
　　引脚8：接地。
　　引脚9：该脚是内部7个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。如果该脚接地，实际上就是达林顿管的集电极对地接通。
　　引脚10：脉冲信号输出端，对应7脚信号输入端。
　　引脚11：脉冲信号输出端，对应6脚信号输入端。
　　引脚12：脉冲信号输出端，对应5脚信号输入端。
　　引脚13：脉冲信号输出端，对应4脚信号输入端。
　　引脚14：脉冲信号输出端，对应3脚信号输入端。
　　引脚15：脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。
　　引脚16：脉冲信号输出端，对应1脚信号输入端。

本电路中，飘易用的四个引脚分别是1、8、9、16号引脚，具体怎么连接，下面细说。

直流电机

转速约1000-2000转，轴长38mm，外径20mm。

重量：17g。

电压：3V~6V。

测验数据：

3V时，空转电流显示为0.14A，用手捏住电机轴，不让轴转，堵转电流为0.92A；

6V时，空转电流显示为0.18A，堵转电流为1.5A。

电位器

电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。

注意看GND引脚接地，VCC引脚接arduino板子的5V电源，中间的IN接arduino的模拟输入口，比如A0。

总体接线

总的接线如下：

最后的接线成品图类似下面这样的：

Arduino程序

打开 arduino IDE 编写代码：

#define DWQPIN A0  //电位器输入引脚
#define DJPWMPIN 5 //脉冲宽度调制PWM输出引脚 - 控制电机转速

int djSpeed = 0;// 直流电机转速 0-255

/*
 * 注意，直流电机的5V电源请不要使用Arduino的5V接口，会供电不足，导致Arduino板不断重启！Arduino板请接接9V/1A电源。
*/
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  //读取模拟量值
  int sensorValue = analogRead(DWQPIN);// 电位器电压，读取模拟量 0-1023
  djSpeed = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);  // 转换为0-255
  analogWrite(DJPWMPIN, djSpeed);// 写入模拟量
  
  Serial.print("sensor=");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print("\t output=");
  Serial.println(djSpeed);

  delay(1000);
}

上面的电路接法，如果没有其它额外的比较大的负载，是完全OK的，但是如果arduino板子还带着乐鑫的ESP8266 WIFI模组的话，就会造成供电不足的问题了，表现为：

1、当启动电机的时候，会造成wifi模组供电不足，wifi失去响应，发任何AT指令给ESP8266都没响应；

2、在最高转速时偶尔还会让Arduino板不断重启！

原因分析：

ESP8266 对外部电源的要求是出名的严格(耗电)，外部电源不稳定可能会造成ESP模组莫名其妙的Reset。ESP8266模组使用手册中有提到的一个ESP8266的耗电量平常是100mA，最多是200mA。电流消耗可能依工作型态不同而不同，例如在持续传送资料时可能消耗电流平均值0-70mA，甚至到200mA。Espressif 针对ESP8266模组的电源消耗作了一个统计，发现当ESP8266模组使用802.11b 11Mbps资料传输时要消耗170mA的电流。

图片来源：ESP8266 Power Consumption

疑问1：使用Arduino Uno版的3.3V输出电源是否可以当做ESP8266的外部电源？

根据Arduino Uno的官方技术规格书中写到3.3V的输出电源只能提供50mA 的电流（DC Current for 3.3V Pin 50 mA），但是ESP8266的平常耗电量可能要0~100mA，因此感觉上这种供电方式似乎是不太足够的。但是有人做过测试，利用这种方式跑测试资料，开Client模式传资料时，整个板最多100mA，没出什么问题，但是在烧录程式时，板子就会变得不稳定。因此如我们从Arduino供电给ESP8266运作的技术文件上来看，实际上是不太足够的，特别时在开发阶段要烧录资料或修改程式都会有问题，甚至于在执行阶段要做资料传输工作电流有时是不够的，因此所以最好的方式还是要另接外部电源。否则在需要高电流的需求情况下，有可能ESP8266就宕机了。

疑问2：许多USB to Serial晶片会产出3.3V的DC，ESP8266模组是否可以使用这个3.3V的电压?

许多教学网站会使用到USB to Serial晶片(例如PL-2303HX 晶片)，该晶片会提供 3.3V的直流电压，有些网站会直接利用这个输出接到ESP8266模组，并没有外接3.3V的电源，这是可行的吗？其实答案跟上面一样，有些会成功，有时会有问题，为什么？因为从FT2303 IC 内的技术规格书中提到内部有个5 to 3.3V的稳压电路，3.3V的输出电压为3.0V~3.6V，平均输出电压是3.3V，但在输出电流部份只有描述到5V输出端最大电流为150mA，但没写到3.3V输出端的最大输出电流是多少。那我们假设这晶片最大输出电流为150mA。因此我们的结论：使用PL-2302晶片供电给ESP8266模组有些时候可以，但在利用wifi传输数据时可能会不稳定。

解决方案：

方案一、直流电机的电源不使用Arduino的5V接口，会供电不足，另外接入独立的5V电源。电路连接改为：

外接独立电源时，一共要注意把GND连到一起，否则电路无法按照预期工作。

方案二、WIFI模组外接独立的3.3V电源。

【参考】：

1、ESP8266电源与供电问题