教大家使用L298N电机驱动模块,电机控制正反转、调速很轻松!
普及数电模电知识,科教兴国。大家好,今天和大家来学习L298N电机驱动模块。L298N是双H桥电机驱动芯片,可以驱动两个直流电机或者一个步进电机,能实现电机的正反转以及调速。
先来看看L298N芯片实物:
上图是15脚Multiwatt封装的L298N。
L298N兼容标准的TTL逻辑,是一款高电压、高电流双全桥驱动器,能够驱动感性负载,例如继电器、电磁阀、直流电机、步进电机等。两个独立的使能信号用于使能或禁能设备,每一个桥的下管射极相连,射极引脚可以连接相应的采样电阻,用以过流保护,芯片的逻辑供电与负载供电分离,以使芯片可以工作在更低的逻辑电压下。
这个芯片那么多引脚,对于各引脚的功能定义,我们可以通过数据手册来了解:
从下往上数,按照序号,1脚和15脚是:电机电流(或叫桥驱动电流)检测引脚;2、3脚是A桥输出引脚,可接一个直流电机;4脚是负载驱动供电引脚,这个引脚和地之间必须要接一个100nF的无感电容;5脚和7脚是A桥信号输入,兼容TTL电平;6脚和11脚是使能输入,兼容TTL,低电平禁能,高电平使能;8脚是地,GND;9脚是逻辑供电,该引脚到地必须连接一个100nF的电容;10脚和12脚是B桥信号输入,同样兼容TTL逻辑电平;13脚和14脚是B桥输出,可接一个直流电机。
在这里需要提一下,是关于1脚和15脚:
当需要对电机电流进行检测时,分别在sense A、B两个引脚上串接个小电阻,当A、B两个桥的电流(电机电流)流过两个电阻时转换成电压,这个电压被送到控制L298工作的上位机(或控制电路),上位机就根椐这个电压的高低判断L298是否工作正常。
如果这个电压超过设计上限时,上位机就判L298有故障,可采取如下保护措施:
1、停止步进脉冲输出,关断电机电流。
2、给EN脚一个低电平,关闭L298。
如sense不用,就直接将sense A、B两脚接地。
好的,下面附上一个常见常用的L298N电机驱动模块的电路原理图:
如果大家对自制电机驱动模块感兴趣,可以按照这个原理图做PCB。
好的,关于这个L298N芯片我们就讲这么细,接下来我们来整体学习模块,上图:
关于这个模块的各接口的功能已经在图中标出,这个模块有两个供电口,标示着“12V输入”的是功率驱动电源输入,供电范围可以是7-46V,一般12V供电就能满足我们大部分的DIY需求。标示着“5V输出可不接”的是逻辑供电,当我们将“板载5V输出使能”的跳帽接上时,可对外供电,比如给单片机或者各传感器供电;如果功率驱动电源输入超过12V时,这个跳帽我们最好去掉,从外面给这个接口供电。标示着“单片机IO控制输入”的IN1、IN2、IN3、IN4是用来给控制信号的,可直接接单片机的IO口。最后,标示着“马达A输出、马达B输出”的就是接电机啦。当我们使用时,按照标示接好线就可以使用了。
接下来我们来看看这个模块的控制逻辑表:
当我们需要控制电机时按照上表给信号就OK。
不用单片机,单纯地用电源的正极和负极来给控制端口信号,给大家演示一下控制的过程。1是高电平,对应电源的5V,0是低电平,对应电源的负极,当我们给IN1接电源负极,给IN2接5V时,电机正转(对照逻辑控制表),反之,电机反转。
我们默认使能端口EN是使能的,5V的跳帽一直接着,这时电机的速度是恒定不变的。如果我们想要改变电机的转速,将这个使能端口用单片机控制,在一定的周期T内,控制给使能端口的高电平的时间,这时候电机就可以调出我们想要的转速,这就是PWM调速,这个过程用手也可以完成,但是速度不匀不够平滑,反应也不够速度。
最后,附上详细视频教程:详细视频教程
关于L298N电机驱动模块
关于L298N电机驱动模块
模块参数L298的逻辑功能关于模块的供电关于驱动电机注意事项总结模块参数
本模块使用ST公司的L298N作为主驱动芯片具有驱动能力强,发热量低,抗干扰能力强的特点,主要特点还有工作电压高,可高达46V,输出的电流也大,瞬间峰值电流可达到3A,持续工作电流为2A,可以用来驱动直流电机和步进电动机,内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制模块使用大容量滤波电容和续流保护二极管从而提高可靠性。
L298的逻辑功能
关于模块的供电
很多使用者在使用该模块的时候会因为介绍的电源供电不是很清楚,然后带着一堆疑问去使用,当然跟着有时候可能也会成功;板上除了L298N外,还有7805的5V稳压芯片,当供电为5 V到7V区间的时候模块内置的7805芯片不能正常工作,外部电源只负责给电机供电,此时需要断开板载的使能跳线帽然后外接罗继端外接5V的逻辑电源,具体接线如下图所示;
当供电电压为7-12V时,此时可以插上板载使能的跳线帽,此时的逻辑端子不但不用外接5V电源,此时还可以输出5V为单片机进行供电。此时可以这样接线:
当供电在大于12V的时候此时必须断开板载使能跳线帽,再在逻辑端子接入5V电源给芯片供电。如果不断开板载使能跳线帽的话,可能会损坏内置的7805的稳压芯片。
关于驱动电机:
直接驱动直流电机,此时可以使能INA和INB给单片机的IO口写对应的电平信号给驱动板从而驱动电机的正反转,启动和停止。下面展示一些代码
L298N同时可以使用PWM进行电机的调速,此时对使能引脚接入PWM信号,通过脉冲调制PWM来控制电机的电压从而实现电机转速的控制,部分代码如下图所示
注意事项
当驱动大功率超过12V的电压的电机的时候必须断开板载5V的跳线帽,再在5V端口接入5V的电压对L298N的内部逻辑供电(这是高压驱动的非常规应用)
总结
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