学习笔记15-L298N

时间：2022-10-20 06:30:00 n8011二极管二极管出口量 1n753a二极管 in5934b二极管 1n5338b二极管

学前基础-全H桥

关于MOS管道：元器件学习(2)：MOS管
关于PWM：学习笔记11-PWM

原理图

以全NMOS管为例

从上图可以看出，该电机的驱动电路由4个驱动NMOS管道由H型组成，故称全H桥电路。通过控制4个MOS管道的导通和截止对中间电机有不同的控制作用。NMOS管的栅极高电平时导通，低电平时截止。

正转模式：Q1、Q4.网格电平极高，Q2、Q3为低电平，Q1，Q如左图所示，电机正向旋转。
反转模式：Q2、Q3.网格电平极高，Q1、Q4为低电平，Q2，Q如右图所示，电机反向旋转。

电流衰减模式：如何停止旋转电机？感性负载，电流不能突变。断开电机两端增加的电压时，电机产生的反向电势很可能损坏FET。光断电还不够，还要形成一个续流电路来释放电机上的能量。

以左侧正转模式为例

若此时采用快速衰减模式(滑动)：四个MOSFET关闭，电机上的电流将通过Q2和Q3.寄生二极管继续流动，如②线显示。可以发现，此时电流的流向与电源电压相反，因此电流迅速衰减，当电流衰减为0时，因为FET关闭，电源电压不会加在电机上，电机会逐渐停止。
如果采取制动/慢衰减模式(制动)：Q2、Q4导通，Q1、Q3关闭。电机上的电流通过Q2和Q继续流动，比如③如线所示，电机上的能量会逐渐消耗在电机本身和Q2、Q3上，这样的电流衰减相对较慢。

补充
1.衰减的速度描述电流，而不是电机的旋转速度！
2.在快速衰减模式下，由于电流快速下降，电感电机上升储存的能量释放缓慢，电机会逐渐停止。
在慢衰减模式下，电机的两端类似于短接，电流大，衰减慢，储存的能量瞬间释放，电机会瞬间停止。

一、L298N初认识

L298是L高功率、大电流版本的293电机驱动芯片，由Multiwatt 15封装，N是L298封装标识符。
L298N可接受高电压、大电流双路全桥式电机驱动芯片，采用Multiwatt 15脚包装，接受标准TTL逻辑电平信号；内置稳压芯片78MO5.使内部逻辑电路部分在低压下工作，也可以输出外部逻辑电压5V。(当使用超过12时，为避免稳压芯片损坏V驱动电压时，必须使用外部5V接口独立供电。

L298N控制主控芯片上的控制I/O输入端可以通过电源直接调节输出电压，实现电机的正转、反转和停止。由于电路简单，使用方便，通常L298N继电器(四路)、螺线管、电磁阀、直流电机(两台)和步进电机(一台两相或四相)可直接驱动。

H桥芯片损失严重发热较明显(饱和压降大)需要安装散热器，所以体积比较大。

参数

特点

发热量低

抗干扰能力强

驱动能力强 (高压、大电流)

可靠性高 (采用大容量滤波电容器，续流保护二极管可过热自断和反馈检测)
工作电压高（最高至46V）
输出电流大 (瞬时峰值电流可达3A，连续工作电流为2A）
额定功率25W

ENA、ENB：该接口高电平电机运行，默认跳线帽短接高电平(一直使用)；可拔下主控板PWM端口调速。
输出A、B（OUT1、OUT2、OUT3、OUT4):连接两个电机，不分正负.
逻辑输入（IN1、IN2、IN3、IN4):控制电机的正反转和速度，IN1和IN2控制电机M1，IN3和IN4控制电机M2.
GND：需要电源地与主控板的GND连接(控制时使用的逻辑电平均以同一个地方为参考)。
12V供电：电机供电接口，这里独立供电！！
5V电源：电压输出口可用于主控板5V电源(不推荐)。
板载5V使能:跳线帽连接5V供电口才5V电压输出。

真值表

二、接线

1、板内电压驱动

2.外部电源驱动

电源地记得与主控板的GND共地！！ 十分重要！

三、代码段

关于旋转方向

当两台电机转速相同时，车辆直行；
当左电机比右电机旋转快时，汽车右转；
当右电机比左电机旋转快时，汽车左转.

调查电机不转动的原因

有噪音但不转动，可能是电压不够，试着增加电压
接线错误，电源不与单片机共用…
逻辑端没有正确使能

motor.c

#include "motor.h"  //刹车 void MOTOR_CarBrakeAll(void){ 
          MOTOR1_BRAKE;  MOTOR2_BRAKE; }  //后退 void MOTOR_CaBack(void){ 
        
	MOTOR1_01;
	MOTOR2_10;
}

//前进 
void MOTOR_CarForward(void){ 
        
	MOTOR1_10;
	MOTOR2_01;
}

void MOTOR_GPIOInit(void){ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(MOTOR1_GPIO_CLK|MOTOR2_GPIO_CLK,ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

	//电机1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR1_GPIO_PIN;
	GPIO_Init(MOTOR1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	//电机2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR2_GPIO_PIN;
	GPIO_Init(MOTOR2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

motor.h

#ifndef __MOTOR_H
#define __MOTOR_H

#include "stm32f10x.h"

#define IN1_PIN GPIO_Pin_12
#define IN2_PIN GPIO_Pin_13
#define IN3_PIN GPIO_Pin_14
#define IN4_PIN GPIO_Pin_15

//10:IN1:1、IN2：0 01:IN1:0、IN2：1
#define MOTOR1_GPIO_PORT GPIOB
#define MOTOR1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define MOTOR1_GPIO_PIN IN1_PIN|IN2_PIN
#define MOTOR1_10 { 
          GPIO_SetBits(MOTOR1_GPIO_PORT,IN1_PIN);GPIO_ResetBits(MOTOR1_GPIO_PORT,IN2_PIN);}
#define MOTOR1_01 { 
          GPIO_ResetBits(MOTOR1_GPIO_PORT,IN1_PIN);GPIO_SetBits(MOTOR1_GPIO_PORT,IN2_PIN);}
#define MOTOR1_BRAKE GPIO_ResetBits(MOTOR1_GPIO_PORT,MOTOR1_GPIO_PIN);

//10:IN3:1、IN4：0 01:IN3:0、IN4：1
#define MOTOR2_GPIO_PORT GPIOB
#define MOTOR2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define MOTOR2_GPIO_PIN IN3_PIN|IN4_PIN
#define MOTOR2_10 { 
          GPIO_SetBits(MOTOR2_GPIO_PORT,IN3_PIN);GPIO_ResetBits(MOTOR2_GPIO_PORT,IN4_PIN);}
#define MOTOR2_01 { 
          GPIO_ResetBits(MOTOR2_GPIO_PORT,IN3_PIN);GPIO_SetBits(MOTOR2_GPIO_PORT,IN4_PIN);}
#define MOTOR2_BRAKE GPIO_ResetBits(MOTOR2_GPIO_PORT,MOTOR2_GPIO_PIN);

void MOTOR_CarBrakeAll(void);
void MOTOR_CarBack(void);
void MOTOR_CarForward(void);
void MOTOR_GPIOInit(void);

#endif /* __MOTOR_H */

参考自：
1、[教程]【Mind+】(超详细)如何使用L298N电机驱动图形编程控制电机
2、【电机驱动芯片（H桥、直流电机驱动方式）——DRV8833、TB6612、A4950、L298N的详解与比较】
3、L298N 电机驱动板 - 详细介绍

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