Драйверы двигателя L298N: функции, схема схемы и приложения
Каталог
Введение в L298N
L298N это вертикальная версия L298.Это двухканальный чип двигателя с полным мостом, который может принять высокое напряжение и высокий ток.Его рабочее напряжение может достигать 46 В, а его максимальный выходной ток составляет 4А.Кроме того, L298N также имеет два разрешения контроля.Эти клеммы управления позволяют динамически регулировать рабочий режим схемы путем подключения и отключения встроенной перемычки, не подвергаясь препятствию входном сигнале.L298N оснащен логическим входом мощности, который позволяет внутренней логической цепи работать при низком напряжении.В то же время он также может выводить логическое напряжение 5 В внешне.Чтобы избежать повреждения чипа, стабилизирующего напряжения, при использовании движущего напряжения выше 12 В, настоятельно рекомендуется использовать внешний интерфейс 5 В для независимого источника питания.
L298N управляет входной терминалом ввода -вывода на основном управляющем чипе и регулирует выходное напряжение непосредственно через источник питания, чтобы реализовать прямое, обратное и остановку двигателя.Обычно L298N может непосредственно управлять реле (четырехсторонние), соленоиды, соленоидные клапаны, два двигателя постоянного тока и один шаговый двигатель (двухфазный или четырехфазный).
Альтернативы и эквиваленты:
• E-L298N
• L298HN
• LM18298T
Функциональные особенности L298N
Совместимость логического ввода: логический вход L298N совместим с TTL, CMOS и другими логическими уровнями.
Защита от перегрева: L298N обладает перегревающей функцией защиты.Когда температура чипа слишком высока, она автоматически отключит выход.
Встроенный бесплатный диод полярности: L298N имеет встроенный свободный диод полярности, который можно использовать для торможения двигателей постоянного тока.
Большой вывод тока: L298N может обеспечить большой выходной ток и подходит для некоторых приложений, которые требуют большого движущего тока.
Двойная структура H-мостового: L298N интегрирует двойную структуру H-мостика, которая может управлять рулевым управлением и скоростью двух двигателей DC или шаговых двигателей.
Схема L298N
Схема схемы L298N выглядит следующим образом:
Out1, Out2 и Out3, Out4 подключены к Motor1, Motor2;IN1, IN2, IN3, IN4 PINS от микроконтроллера, чтобы получить доступ к уровню управления, управлять двигателем вперед и обратно;ENA, ENB подключен к управлению терминалом включения, чтобы управлять скоростью двигателя.Диаграмма логики управления L298N контролирует следующее:
Что касается регулирования скорости двигателя, мы приняли метод регулирования скорости скорости.Принцип заключается в реализации регулирования скорости, управляя временем проводимости T переключающей трубки за один цикл.Среднее напряжение u через двигатель во время полного цикла T может быть выражено как u = vcc × (t/t) = a × vcc.Где, a = t/t, известно как рабочее цикл, а VCC представляет напряжение питания.Скорость двигателя пропорциональна напряжению на двигателе, в то время как напряжение на двигателе пропорционально рабочему циклу формы волны управления.Следовательно, существует пропорциональная связь между скоростью двигателя и рабочим циклом: чем выше рабочее цикл, тем быстрее скорость двигателя.
Метод управления L298N
При использовании L298N нам необходимо вводить контрольные сигналы в IN1, IN2, IN3 и IN4, чтобы управлять передним и обратным вращением и скоростью двигателя.Вот несколько методов управления:
Режим управления ШИМ
Режим ШИМ может эффективно контролировать скорость двигателя.При использовании режима ШИМ нам необходимо использовать два контакта EN1 и EN2, чтобы отрегулировать скорость двигателя.В частности, когда контакты EN1 и EN2 находятся на высоком уровне, двигатель будет работать нормально;Когда они находятся на низком уровне, двигатель перестанет вращаться.
Односторонний режим управления
Когда IN1, IN2, IN3 и IN4 имеют высокий уровень одновременно, двигатель вращается вперед;Когда какие -либо два входных порта находятся на высоком уровне, а два других входных порта имеют низкий уровень, двигатель поворачивается обратно.
Двунаправленный режим управления
При использовании двунаправленного режима управления IN1 и IN2 отвечают за управление двигателем 1, в то время как IN3 и IN4 отвечают за управление двигателем 2. В частности, когда IN1 высокий уровень, а IN2 - низкий уровень, двигатель 1 будет вращаться вперед;И наоборот, когда в IN1 низкий уровень, а IN2 - высокий уровень, двигатель 1 будет вращаться обратно.Точно так же, логика управления IN3 и IN4 также применима к направлению контроля переднего и обратного вращения двигателя 2.
Схема кондиционеров и функции L298N
Силовая штифт
VS: вход напряжения питания (до 46 В)
GND: наземная булавка
Логический контрольный штифт
IN1, IN2: используется для управления направлением вращения двигателя 1
IN3, IN4: используется для управления направлением вращения двигателя 2
Штифт управления двигателем:
Out1, Out2: используется для управления направлением двигателя 1
Out3, Out4: используется для управления направлением двигателя 2
ENA: включить вывод, используемый для управления скоростью двигателя 1
ENB: Включите PIN, используемый для управления скоростью двигателя 2
Как использовать L298N?
Подключите источник питания: источник питания модуля драйвера L298N должен храниться в диапазоне от 12 в 35 В.В практических приложениях, чтобы обеспечить стабильность источника питания, нам также может потребоваться отфильтровать источник питания.
Подключите двигатели: мы подключаем два двигателя к выходным контактам L298N через драйвер, и уровень управления напрямую вводит в двигатель через L298N.
Control L298N: мы используем порт управления (включить, управляющий штифт) для управления L298N.Нам нужно установить состояние порта включения и контрольного вывода при назначении значений.Эти статусы будут определять состояние уровня вывода L298N.Изменив эти состояния, мы можем эффективно контролировать прямое и обратное вращение и скорость двигателя.
Как использовать ШИМ для регулирования скорости двигателя?
Если мы хотим использовать PWM для регулирования скорости двигателя, у нас есть два метода проводки:
Метод проводки один (рекомендуется):
Мы удаляем крышку перемычки между включением канала и 5V, подключаем штифт включения к штифту ШИМ Arduino и подключаем контакты 1 и 2 к двум нормальным контактам Arduino.Таким образом, мы можем управлять переключателем канала через штифт ШИМ, чтобы отрегулировать скорость двигателя;Управляя состоянием уровня контактов 1 и 2, мы можем управлять направлением вращения двигателя.Этот способ проводки требует только использования одного штифта ШИМ на канал, но занимает два нормальных контакта.Таким образом, в практических приложениях нам нужно взвесить и выбирать среди нескольких методов проводки, основанных на количестве контактов, доступных на Arduino.
Метод проводки два (не рекомендуется):
Мы не удаляем перемычку между включением канала и 5 В, поэтому канал будет оставаться непрерывно открытым.Затем мы подключили контакты 1 и 2 к двум ШИМ -интерфейсам Arduino соответственно.Управляя выходом, соответствующими этими двумя штифтами соответственно, мы можем управлять направлением вращения двигателя и скорости.Очевидно, что этот метод проводки будет занимать больше штифтов PWM, потому что для управления каждому каналу требуется два штифта ШИМ.Однако этот метод не занимает никаких общих булавок.Поэтому мы не рекомендуем использовать эту схему проводки, когда ресурсы штифта ШИН -штифта плотные.
Где используется L298N?
Электромобили: L298N можно использовать для управления приводными двигателями в электромобилях, таких как электрические велосипеды, скутеры и т. Д. Например, в велосипедах, путем точно управления скоростью вращения и направления двигателя, L298N может достичь ускорения, замедления и иСтабильное вождение электрических велосипедов.Всадник может передавать инструкции в L298N, используя ручку или кнопки, тем самым контролируя выход мотора, чтобы сделать велосипедный привод в соответствии с пожеланиями гонщика.
Автоматизированное промышленное оборудование: в области промышленной автоматизации L298N можно использовать для управления двигателями различного промышленного оборудования, таких как конвейерные ленты, роботизированные оружие, промышленные роботы и т. Д. Например, в роботизированном руке, L298N точно контролируетУгол вращения и скорость двигателя, позволяя роботизированной руке перемещаться в соответствии с заранее определенной траекторией и достичь высокой операции.Это не только повышает эффективность производства, но и снижает потери производства, вызванные эксплуатационными ошибками.
Технология роботов: L298N часто используется в проектах роботов для управления моторным мотором, чтобы реализовать движение и действие робота.Промышленным роботам часто необходимо выполнять тяжелую нагрузку, высокую работу, и они имеют чрезвычайно высокие требования к моторным двигателям.L298N обеспечивает мощную поддержку энергетики для промышленных роботов с превосходными возможностями вождения и стабильностью.Будь то обработка, сборка или проверка, L298N может гарантировать, что промышленные роботы точно и эффективно выполняют задачи.
Умный дом: В Smart Home Systems L298N можно использовать для управления двигателями жалюзи, штор, дверей и другого оборудования для достижения автоматического управления.Объединяя с датчиками, домашнее оборудование может автоматически регулировать в зависимости от освещения, температуры и других условий.
Система солнечного отслеживания: в солнечных системах L298N можно использовать для управления углом наклона солнечных панелей для реализации системы отслеживания солнечной энергии.Благодаря управлению L298N, система отслеживания солнечной энергии может ощутить, что положение положения в реальном времени может ощутить изменение положения солнца и соответственно отрегулировать угол наклона солнечных панелей.Этот процесс динамической корректировки гарантирует, что солнечные батареи всегда поддерживают оптимальный угол солнца, тем самым повышая эффективность сбора энергии солнечных батарей.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
1. Может ли скорость управления L298N?
L298N представляет собой двойной драйвер двигателя с двойным мостом, который позволяет одновременно управлять скоростью и направлением двух двигателей постоянного тока.
2. Почему мой L298N не работает?
Он должен быть выше 4,5 В для правильной работы L298.2. Вы потеряете, возможно, 2,5 В по всему L298.Может быть, не хватает напряжения, чтобы запустить двигатель.
3. Что такое L298N?
Драйвер двигателя L298N-это контроллер, который использует H-мостид для легко управления направлением двигателей и ШИМ для управления скоростью.Этот модуль позволяет вам независимо управлять двумя двигателями до 2А в обоих направлениях.Диапазон подачи может варьироваться от 5 В до 35 В, что достаточно для большинства моторных проектов постоянного тока.
4. Можем ли мы подключить 4 двигателя к L298N?
Ответ - да и нет. Это зависит от того, как вы используете драйвер двигателя L298N.L298N, изначально разработанный для управления двумя двигателями постоянного тока или одного шагового двигателя.Но если вы не хотите, чтобы каждый двигатель вращался назад, то вы можете использовать каждую сторону драйвера L298N для управления двумя двигателями DC и в общей сложности 4 двигателя.