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2013年2月6日 星期三

DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組 (十四)

DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組 (十四)

筆者的 L298N 電機驅動板模組是在淘寶購買,價格為人民幣¥14.5,性價比不錯,模組使用的主要集成電路是 ST 公司的 L298N,具有驅動能力強,發熱量低,抗干擾能力強的特點,可以驅動普通 4 2相電機,模組可以使用內置的 78M05 通過驅動電源部分取電工作,但是為了避免穩壓晶片損壞,當使用大於 12V 驅動電壓的時候,要使用外置的 5V 邏輯供電。

L298N 電機驅動板模組電路原理圖
L298N 電機驅動板模組 Component Side
L298N 電機驅動板模組 Solder Side
L298N 模組集成了一個內置的 5V 供電,當你的驅動電壓為 7V - 35V 的時候,可以使用上的 5V 邏輯供電,當使用板上 5V 供電之後,介面中的 +5V 供電不要輸入電壓,但是可以引出 5V 電壓供外部使用。
L298N 電機驅動板模組接線圖
使用說明/注意事項
1. 馬達電壓小於 6V 
由於電壓過低,無法使用板上 5V 供電,這種情況下只能通過電機驅動擴展板上的 +12V   GND 兩個端子來給電機供電。而 +12V 電壓過低,經過穩壓電路後,無法提供給 L298N 穩定的 5V 邏輯電壓,因此只能透過 L298N 板上的 +5V 腳位來為電機驅動板提供 5V 邏輯電壓。
這種情況下的設置為: 
JP1OFF,不需要電機驅動擴展板上的穩壓轉換電路
+5V:提供 +5V 電壓給 L298N (Pin 9) Vss 作邏輯電壓 
+12V:提供 +5V 電壓給電機作驅動電壓 

2. 電機電壓小於 6 - 20V 
由於電壓超過 6V,可以使用板載 +5V 提供邏輯電壓,而電機電壓正好在這個範圍之內,便可以利用外部電源來同時提供邏輯電壓和驅動電壓。
這種情況下的設置為: 
JP1ON,需要電機驅動擴展板上的穩壓轉換電路
+5V:不需要
+12V:提供 6 - 12V 電壓給電機作驅動電壓

3. 電機電壓為 20V - 46V 
這種情況下也只能是通過電機驅動擴展板上的 +12V GND 兩個端子來給電機供電,而 +5V 連接外置 5V 供電。
這種情況下的設置為: 
JP1OFF,不需要電機驅動擴展板上的穩壓轉換電路
+5V:提供 +5V 電壓給 L298N (Pin 9) Vss 作邏輯電壓 
+12V:提供 20V - 46V 電壓給電機作驅動電壓

★ 應用實例 
1:驅動步進馬達
驅動普通 4 2相馬達 接法如圖所示:

使 ENA ENB 之後,從 IN1 - IN4 輸入如下驅動時序,即可控制步進馬達的轉速和方向。
信號如圖所示:
步進馬達
信號輸入
第一步
第二步
第三步
第四步
返回第一步
正轉
IN1
0
1
1
1
返回
IN2
1
0
1
1
返回
IN3
1
1
0
1
返回
IN4
1
1
1
0
返回
反轉
IN1
1
1
1
0
返回
IN2
1
1
0
1
返回
IN3
1
0
1
1
返回
IN4
0
1
1
1
返回

2:驅動直流電機由於本模組是 2路的 H 橋驅動,所以可以同時驅動兩個電機,接法如圖所示:

使 ENA ENB 之後,可以分別從 IN1 IN2 輸入 PWM 信號驅動電機1 的轉速和方向,可以分別從 IN3 IN4 輸入 PWM 信號驅動電機2 的轉速和方向。
信號如圖所示:
直流電機
旋轉方式
IN1
IN2
IN3
IN4
調速PWM信號
調速端A
調速端B
M1
正轉
/
/
/
反轉
/
/
/
停止
/
/
/
M2
正轉
/
/
/
反轉
/
/
/
停止
/
/
/

OUT1/OUT2 OUT3/OUT4 是接電機線圈,勢必就會產生反電勢,對 L298 形成衝擊,易造成損壞,特別是對於大於電源電壓和負電壓更容易損壞 L298,所以在每根線上都加上 2個二極體 1N4007 進行保護。工作過程是這樣:當反電勢為正,超過電源 +0.7V 時,上端二極體導通,這樣輸出線就被限位元在電源電壓 +0.7V上,不會超過這個數值(對電源充電)。當反電勢為負,低於 -0.7V 時,下端二極體導通,這樣輸出線就被限位在 -0.7V上,不會低於 -0.7V 了。這兩個二極體是作為箝位使用,使得輸出線上電壓(或叫電位)被箝位在 -0.7V~+Vcc+0.7V 之間。

品牌型號:雙路 H橋電機驅動模組
主控晶片:ST L298N 
邏輯電壓:5V 驅動電壓:5V - 35V 
邏輯電流:0mA - 36mA 
驅動電流:2A (Max. 單橋) 
存儲溫度:-20℃ 到 +135
大功率:25W 
尺寸:43mm × 43mm × 27mm 
重量:30g 
參考售價:人民幣¥ 14.5

相關網址:
※ DIY - 智能小車:ST L298N 電機驅動集成電路介紹 (十三)
※ DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組 (十四)
※ DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組邏輯電路 (十五)
※ DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組組裝 (十六)
※ DIY - 智能小車:L298N 電機驅動板模組程式 (十七)

2013年 2月 6日 天氣報告
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相對濕度:百分之 89%
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7 則留言:

  1. L298感覺反應速度有點慢, 不知版主是否有同樣感覺?

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    1. 我使用是一種普通的馬達,所以改變馬達方向時速度還可以接受,但這個可能是馬達本身的特性,從L298N 的規格Trun-On/Turn-Off Delay 大約 2us 應該是可以,但有些 L298N Copy 或 Diode 零件未能達到規格標準便會影響反應速度,還要檢查電流和電壓是否足夠推動馬達。

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  2. 當你的驅動電壓為 7V - 35V 的時候,可以使用上的 5V 邏輯供電
    ↑這是指可以由驅動板引出5v給uno嗎?

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    1. L298N 電機驅動板模組可以使用內置的 78M05 通過驅動電源部分取電工作,但是為了避免穩壓晶片損壞,當使用大於 12V 驅動電壓的時候,要使用外置的 5V 邏輯供電。

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  3. 請問:
    邏輯電流:0mA - 36mA
    驅動電流:2A (Max. 單橋)

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  4. 有高過於基本工作電壓的L298N?

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  5. 我l298接馬達輸出有點慢
    但馬達直接接電池就比較快
    這是為何

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