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[導(dǎo)讀]L298N,是一款接受高電壓的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)都可以驅(qū)動(dòng)。在5V到35V的電壓范圍內(nèi),提供2安培的電流,并且具有過(guò)熱自斷和反饋檢測(cè)功能。

L298N模塊

L298N,是一款接受高電壓的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)都可以驅(qū)動(dòng)。在5V到35V的電壓范圍內(nèi),提供2安培的電流,并且具有過(guò)熱自斷和反饋檢測(cè)功能。

L298N可對(duì)電機(jī)進(jìn)行直接控制,通過(guò)主控芯片的I/O輸出電平對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)定,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,可以滿足直流電機(jī)的大電流驅(qū)動(dòng)條件。

L298N模塊實(shí)物圖
  1. 板子上的續(xù)流二極管可防止電機(jī)線圈在斷電時(shí)的反向電動(dòng)勢(shì)損壞芯片;

  2. L298N工作過(guò)程中比較熱,所以安裝散熱片可以使芯片溫度保持一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),讓驅(qū)動(dòng)性能更加穩(wěn)定;

  3. 本模塊集成了一個(gè)電源穩(wěn)壓芯片78M05。當(dāng)你的驅(qū)動(dòng)電壓為7V~35V的時(shí)候,即上圖 ①處輸入7V~35V的時(shí)候,短接②可以使能板載的5V邏輯供電,即將①處輸入電壓引入到78M05芯片的1腳處,此時(shí)③處可輸出+5V,輸出的+5V可以引出供外部使用;

  1. 當(dāng)短接②時(shí),③處不可再輸入+5V;
  2. 當(dāng)②處斷開(kāi)(未用跳線帽短接)時(shí),可由③處輸入+5V電壓提供板載+5V電壓。
  1. 當(dāng)ENA 使能,IN1 IN2 控制 OUT1 OUT2 ;
    當(dāng)ENB 使能,IN3 IN4 控制 OUT3 OUT4 。

模塊原理圖

L298N模塊原理圖

L298N芯片

L298N芯片引腳圖

L298N的4腳:電機(jī)電源Vs,由L298N模塊的①處電壓提供;
L298N的9腳:邏輯電源Vss,由L298N模塊的③處電壓提供;

L298N的電氣特性我們主要關(guān)心以下幾個(gè)參數(shù):

Vs:Vih+2.5 ~ 46V
Vss:4.5 ~ 7V,典型值5V
Vil:輸入低電平范圍-0.3~1.5V
Vih:輸入高電平范圍2.3~Vss
Ven=L:使能引腳低電平范圍-0.3~1.5V
Ven=H:使能引腳高電平范圍2.3~Vss

如果使用3.3V單片機(jī)的話,那么Vih=3.3V,所以按照手冊(cè),Vs建議至少要Vih+2.5 = 3.3 + 2.5 = 5.8V ,所以建議Vs不低于6V使用。

由于電機(jī)在正常工作時(shí)對(duì)電源干擾很大,如果只用一組電源時(shí)會(huì)影響單片機(jī)的正常工作,所以我們可以選用雙電源供電。一組給單片機(jī)和控制電路供電,另外一組給電機(jī)供電。

下圖所示即L298N驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)時(shí),IN1為高電平、IN2為低電平、ENA使能的情況下,電流流向如下圖所示:

其中,綠色為低電平,紫色為高電平,紅色為電流方向。

78M05

78M05芯片實(shí)物圖

78M05是一種三端口電流正固定電壓穩(wěn)壓器,具有在過(guò)流過(guò)熱時(shí)關(guān)斷的保護(hù)功能,輸出電流的最大值為500mA,輸入偏置電流為3.2mA,輸入電壓的最大值為35V,輸入輸出壓差至少 2V。

130 減速電機(jī)

TT馬達(dá),大扭力強(qiáng)磁電機(jī),齒輪減速機(jī)構(gòu),適用于各種模型車改造,更加適用于機(jī)器人制作。

雙軸比單軸的電機(jī)多一個(gè)輸出軸。單軸 3~6V,雙軸 3~7.2V 寬電壓,減速比:1:48。

為了大家看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu),方便了解其原理,我拆了一個(gè)減速電機(jī),此減速電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下:

由上圖我們可以看出,130電機(jī)旋轉(zhuǎn)即齒輪①旋轉(zhuǎn),齒輪①帶動(dòng)齒輪②轉(zhuǎn)動(dòng),而齒輪②的轉(zhuǎn)動(dòng)又將帶動(dòng)齒輪③的轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪③與輸出軸為一個(gè)整體,所以最終效果就是齒輪①的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了齒輪③的轉(zhuǎn)動(dòng)。

由于輸入齒輪①轉(zhuǎn)動(dòng)N圈,才能帶動(dòng)輸出軸齒輪③轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,因此輸出軸便得到了低于輸入軸的速度運(yùn)動(dòng),所以此類直流電機(jī)被稱為減速電機(jī)。

此類減速電機(jī)的特點(diǎn)是:速度低、扭矩大。

直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制

L298N雙H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)板可以驅(qū)動(dòng)兩路直流電機(jī),查看手冊(cè),我們可得到雙向直流電機(jī)的控制方式如下表所示:

我們以其中一路為例,將上表用L298N引腳表述,ENA、IN1和IN2的狀態(tài)和直流電機(jī)的狀態(tài)如下表所示:

ENA IN1 IN2 直流電機(jī)工作狀態(tài)
0 X X 停止
1 0 0 制動(dòng)(剎車)
1 0 1 正轉(zhuǎn)
1 1 0 反轉(zhuǎn)
1 1 1 制動(dòng)(剎車)

上面可以看到一對(duì)輸出可以控制一個(gè)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),所以一片L298N驅(qū)動(dòng)芯片可同時(shí)控制兩個(gè)直流減速電機(jī)做不同動(dòng)作。

ENA、ENB為兩路電機(jī)的控制使能,通過(guò)PWM可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,高電平有效。


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