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L298N Motor Drivers: Recursos, diagramas de circuito e aplicações

Catálogo

Introdução ao L298N

L298N é uma versão vertical do pacote do L298.É um chip de motorista de motor de ponte de canal duplo que pode aceitar alta tensão e alta corrente.Sua tensão de trabalho pode atingir 46V e sua corrente máxima de saída é 4a.Além disso, o L298N também possui dois terminais de controle de ativação.Esses terminais de controle permitem que o modo de trabalho do circuito seja ajustado dinamicamente, conectando e desconectando o jumper a bordo sem ser interferido pelo sinal de entrada.O L298N está equipado com uma entrada de energia lógica, que permite que a parte interna do circuito lógico opere em baixa tensão.Ao mesmo tempo, também pode gerar uma tensão lógica de 5V externamente.Para evitar danos ao chip estabilizador de tensão, ao usar uma tensão de acionamento superior a 12V, é fortemente recomendável usar uma interface externa de 5V para fonte de alimentação independente.

O L298N controla o terminal de entrada de E/S no chip de controle principal e ajusta a tensão de saída diretamente através da fonte de alimentação para realizar a frente, a reversão e a parada do motor.Normalmente, o L298N pode acionar relés diretamente (quatro vias), solenóides, válvulas solenóides, dois motores CC e um motor de passo (bifásica ou quatro fases).

Alternativas e equivalentes:

• E-L298N

• L298HN

• MAX14870ETC+T.

• LM18298T

Recursos funcionais de L298N

Compatibilidade de entrada lógica: A entrada lógica de L298N é compatível com TTL, CMOs e outros níveis lógicos.

Proteção de superaquecimento: L298N tem superaquecimento da função de proteção.Quando a temperatura do chip estiver muito alta, ele desconectará automaticamente a saída.

Diodo de polaridade livre embutida: L298N possui um diodo de polaridade livre embutido, que pode ser usado para a frenagem de motores CC.

Grande saída de corrente: L298N pode fornecer grande corrente de saída e é adequado para alguns aplicativos que requerem grande corrente de direção.

Estrutura dupla de ponte H: L298N integra uma estrutura dupla de ponte H, que pode controlar a direção e a velocidade de dois motores CC ou motores de passo.

Diagrama do circuito L298N

O diagrama de circuito de L298n é o seguinte:

Out1, out2 e out3, out4 estão conectados ao motor1, motor2;In1, IN2, IN3, IN4 pinos do microcontrolador para acessar o nível de controle, para controlar o motor para frente e reverso;ENA, ENB conectado ao controle do terminal de ativação, para controlar a velocidade do motor.O diagrama de relacionamento lógico de controle L298N é o seguinte:

Em relação à regulação da velocidade do motor, adotamos o método de regulação da velocidade do PWM.O princípio está na realização da regulação da velocidade, controlando o tempo de condução t do tubo de comutação em um ciclo.A tensão média u através do motor durante um ciclo completa t pode ser expressa como u = vcc × (t/t) = a × vcc.Onde, a = t/t, é conhecido como ciclo de trabalho e VCC representa a tensão de alimentação.A velocidade do motor é proporcional à tensão através do motor, enquanto a tensão através do motor é proporcional ao ciclo de trabalho da forma de onda de controle.Portanto, existe uma relação proporcional entre a velocidade do motor e o ciclo de trabalho: quanto maior o ciclo de trabalho, mais rápida a velocidade do motor.

Método de controle de L298N

Ao usar o L298N, precisamos inserir sinais de controle para IN1, IN2, IN3 e IN4 para controlar a rotação e a velocidade do motor para frente e reversa.Aqui estão vários métodos de controle:

Modo de controle PWM

O modo PWM pode efetivamente controlar a velocidade do motor.Ao usar o modo PWM, precisamos usar os dois pinos EN1 e EN2 para ajustar a velocidade do motor.Especificamente, quando os pinos EN1 e EN2 estão em alto nível, o motor opera normalmente;Quando estão em nível baixo, o motor para de girar.

Modo de controle unidirecional

Quando IN1, IN2, IN3 e IN4 são de alto nível ao mesmo tempo, o motor gira para a frente;Quando quaisquer duas portas de entrada são de alto nível e as outras duas portas de entrada são de baixo nível, o motor gira reversamente.

Modo de controle bidirecional

Ao usar o modo de controle bidirecional, IN1 e IN2 são responsáveis ​​pelo controle do motor 1, enquanto IN3 e IN4 são responsáveis ​​pelo controle do motor 2. Especificamente, quando IN1 é alto nível e IN2 é de baixo nível, o motor 1 girará para a frente;Por outro lado, quando IN1 está baixo e IN2 é de alto nível, o motor 1 gira reversa.Da mesma forma, a lógica de controle de IN3 e IN4 também é aplicável ao controle de rotação direta e reversa do motor 2.

Diagrama de pinos e funções de L298N

Pino de potência

Vs: entrada de tensão de alimentação (até 46V)

GND: pino moído

Pino de controle lógico

In1, in2: usado para controlar a direção de rotação do motor 1

In3, in4: usado para controlar a direção de rotação do motor 2

Pino de controle do motor:

Out1, out2: usado para controlar a direção do motor 1

Out3, out4: usado para controlar a direção do motor 2

ENA: Ativar pino, usado para controlar a velocidade do motor 1

ENB: Ativar pino, usado para controlar a velocidade do motor 2

Como usar o L298N?

Conecte a fonte de alimentação: a fonte de alimentação do módulo de driver L298N deve ser mantida na faixa de 12V a 35V.Em aplicações práticas, para garantir a estabilidade da fonte de alimentação, também podemos precisar filtrar a fonte de alimentação.

Conecte os motores: conectamos os dois motores aos pinos de saída do L298N através do driver, e o nível de controle é diretamente inserido no motor através do L298N.

Control L298N: Usamos a porta de controle (Ativar, pino de controle) para controlar o L298N.Precisamos definir o status da porta Ativar e do pino de controle ao atribuir valores.Esses status determinarão o status de nível da saída L298N.Ao alterar esses estados, podemos controlar efetivamente a rotação e a velocidade reversa e a velocidade do motor.

Como usar o PWM para regular a velocidade do motor?

Se queremos usar o PWM para regular a velocidade do motor, temos dois métodos de fiação:

Método de fiação um (recomendado):

Removemos a tampa do jumper entre o canal Ativa e 5V, conectamos o pino de ativação ao pino PWM do Arduino e conectamos os pinos 1 e 2 aos dois pinos normais do Arduino.Dessa forma, podemos controlar a troca do canal através do pino PWM para ajustar a velocidade do motor;Ao controlar o status de nível dos pinos 1 e 2, podemos controlar a direção de rotação do motor.Essa maneira de fiação requer apenas o uso de um pino PWM por canal, mas ocupa dois pinos normais.Portanto, em aplicações práticas, precisamos pesar e escolher entre vários métodos de fiação com base no número de pinos disponíveis no Arduino.

Método de fiação dois (não recomendado):

Não removemos o jumper entre a habilitação do canal e o 5V, portanto o canal permanecerá continuamente aberto.Em seguida, conectamos os pinos 1 e 2 às duas interfaces PWM de Arduino, respectivamente.Ao controlar as saídas correspondentes a esses dois pinos, respectivamente, podemos controlar a direção e a velocidade da rotação do motor.Obviamente, esse método de fiação ocupará mais pinos PWM, porque cada canal requer dois pinos PWM para controlar.No entanto, esse método não ocupa pinos comuns.Portanto, não recomendamos o uso deste esquema de fiação quando os recursos do PWM PIN estão apertados.

Onde o L298n é usado?

Veículos elétricos: L298N pode ser usado para controlar os motores de acionamento em veículos elétricos, como bicicletas elétricas, scooters, etc. Por exemplo, em bicicletas, controlando com precisão a velocidade de rotação e a direção do motor, L298N pode obter aceleração, desaceleração e desaceleração edirigir estável de bicicletas elétricas.O ciclista pode transmitir instruções para o L298N, operando a alça ou os botões, controlando assim a saída do motor para fazer a unidade de bicicleta de acordo com os desejos do piloto.

Equipamento industrial automatizado: No campo da automação industrial, L298N pode ser usado para controlar os motores de vários equipamentos industriais, como cintos de transportadores, braços robóticos, robôs industriais etc. Por exemplo, no braço robótico, o L298N controla com precisão oângulo de rotação e velocidade do motor, permitindo que o braço robótico se mova de acordo com uma trajetória predeterminada e obtenha operação de alta precisão.Isso não apenas melhora a eficiência da produção, mas também reduz as perdas de produção causadas por erros operacionais.

Tecnologia do robô: o L298N é frequentemente usado em projetos de robôs para controlar o motor de acionamento para realizar o movimento e a ação do robô.Os robôs industriais geralmente precisam realizar trabalhos pesados ​​e de alta precisão e ter requisitos extremamente altos nos motores de acionamento.O L298N fornece um poderoso suporte de energia para robôs industriais com sua excelente capacidade de direção e estabilidade.Seja manuseio, montagem ou inspeção, o L298N pode garantir que os robôs industriais concluam tarefas com precisão e eficiência.

Smart Home: Em Smart Home Systems, o L298N pode ser usado para controlar os motores de persianas, cortinas, portas e outros equipamentos para obter controle automatizado.Ao combinar com sensores, o equipamento doméstico pode ser ajustado automaticamente de acordo com a iluminação, a temperatura e outras condições.

Sistema de rastreamento solar: nos sistemas solares, L298N pode ser usado para controlar o ângulo de inclinação dos painéis solares para implementar um sistema de rastreamento solar.Através do controle do L298N, o sistema de rastreamento solar pode sentir as mudanças de posição do sol em tempo real e ajustar o ângulo de inclinação dos painéis solares de acordo.Esse processo de ajuste dinâmico garante que os painéis solares sempre mantenham o ângulo ideal ao sol, melhorando assim a eficiência da coleta de energia dos painéis solares.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. Pode L298N Velocidade de controle?

O L298N é um motorista de motor de ponte H dupla que permite o controle de velocidade e direção de dois motores CC ao mesmo tempo.

2. Por que meu L298N não está funcionando?

Deve estar acima de 4.5V para operação correta do L298.2. Você perderá talvez 2,5V em todo o L298.Talvez não restem mais tensão suficiente para executar o motor.

3. O que é o L298N?

O motorista do motor L298N é um controlador que usa uma ponte H para controlar facilmente a direção dos motores e o PWM para controlar a velocidade.Este módulo permite gerenciar independentemente dois motores de até 2a cada um em ambas as direções.A faixa de suprimento pode variar entre 5V e 35V, o suficiente para a maioria dos projetos de motor DC.

4. Podemos conectar 4 motores a L298N?

A resposta é sim e não. Depende de como você usa o motorista do motor L298N.O L298N foi originalmente projetado para controlar dois motores CC ou um motor de passo.Mas, se você não quiser que cada motor gire para trás, poderá usar cada lado do driver L298N para controlar dois motores CC e um total de 4 motores.