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L298N控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)

文/張?zhí)禊i??徐磊??北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院

摘要：在分析了直流電機(jī)驅(qū)動芯片

L298N

的性能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合

SPCE061A

EMU

BOARD單片機(jī)(61板)，介紹實現(xiàn)驅(qū)

動直流電機(jī)的轉(zhuǎn)正反一種簡單方法.文中給出了控制原理圖，還給出來了控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動程序。實際測試表明，利用該方法設(shè)

計的直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、軟件編程容易。

關(guān)鍵詞：直流電機(jī)??單片機(jī)??L298N

一、背景介紹

(一)預(yù)備知識

1．

熟悉凌陽單片機(jī)的工作原理。

2．

熟悉鍵盤掃描原理和L298n驅(qū)動電機(jī)原理。

3．

熟悉匯編語言及C語言。

(二)直流電機(jī)控制原理

對于普通直流電機(jī)，

其控制方法比較簡單，

只需給電機(jī)的兩

根控制線加上適當(dāng)?shù)碾妷杭纯墒闺姍C(jī)轉(zhuǎn)動起來，

電壓越高則電

機(jī)轉(zhuǎn)速越高。

對于直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，

可以采用改變電壓的方

法，

也可采用PWM調(diào)速方法。

PWM調(diào)速就是使加在直流電機(jī)兩端的

電壓為方波形式，

加在電機(jī)兩端的電壓就在VLoad和0V之間不停

的跳變，

對應(yīng)的電機(jī)電壓波形如圖?1?所示

：

圖1??PWM調(diào)速原理圖

此時加在電機(jī)兩端的平均電壓Uo=Th/

(Th+Tl)

*VLoad，

可

以通過調(diào)整PWM的占空比來改變Th和Tl的比值。

這樣就可以通

過PWM調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的平均電壓，

從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

與

步進(jìn)電機(jī)類似，

不能將單片機(jī)的I/O直接與直流電機(jī)的引線相

接，

而要在二者之間增加驅(qū)動電路。

也可利用L298N電機(jī)驅(qū)動芯

片實現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動

(注

：

我們小組在本次試驗中采用L298N芯

片驅(qū)動直流電機(jī)正反轉(zhuǎn))

。

(三)L298N芯片資料

恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N：

L298是SGS公司的產(chǎn)品，

比較常見的是15腳Multiwatt封裝

的L298N，

內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動電路。

可以方便的驅(qū)動

兩個直流電機(jī)，

或一個兩相步進(jìn)電機(jī)。

L298N芯片可以驅(qū)動兩個

二相電機(jī)，

也可以驅(qū)動一個四相電

機(jī)，

輸出電壓最高可達(dá)50V

，

可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓

；

可

以直接用單片機(jī)的I

O口提供信號

；

而且

電路簡單，

使用比較方便。

L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，

VSS可接4.

5—7

V

電壓。

4腳VS接電源電壓，

VS電壓范圍VIH為＋2.5—46

V。

輸出

電流可達(dá)2.

5A，

可驅(qū)動電感性負(fù)載。

1腳和15腳下管的發(fā)射極分

別單獨引出以便接入電流采樣電阻，

形成電流傳感信號。

L298

可驅(qū)動2個電動機(jī)，

OUT1，

OUT2和OUT3，

OUT4之間可分別接電動

機(jī)，

本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機(jī)。

5，

7，

10，

12腳接輸

入控制電平，

控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

EnA，

EnB接控制使能端，

控制

電機(jī)的停轉(zhuǎn)。

表1是L298N功能邏輯圖。

In3，

In4的邏輯圖與表1相同。

由表1可知EnA為低電平時，

輸

入

電平對電機(jī)控制起作用，

當(dāng)EnA為高電平

，

輸入

電平為一高一低，

電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。

同為低電平電機(jī)停止，

同為高電平電機(jī)剎停。

二、設(shè)計目的

(1)

熟悉凌陽十六位單片機(jī)系統(tǒng)板－61板的基本構(gòu)成

和使用方法；

(2)

了解直流電機(jī)的原理及控制方法；

(3)

掌握

SPCE061A的I/O、

定時器等操作方法；

(4)

掌握單片機(jī)的一般編

程技巧；

(5)

掌握61板系統(tǒng)調(diào)試的一般步驟及方法。

三、設(shè)計題目

(

1

)

利用定義好的鍵，

控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)、

反轉(zhuǎn)和停止

；

(2)

在電機(jī)停轉(zhuǎn)狀態(tài)下

，

按KEY1鍵使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動，

按KEY2鍵

使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動；

(3

)

按KEY3鍵使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；

(4)

可利用自

己的實驗板和外擴(kuò)電路

(面包板)

完成。

四、設(shè)計說明

(一)系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)設(shè)計題目的要求分析，

系統(tǒng)分成兩個部分：

1．

直流電機(jī)驅(qū)動和控制。

2．

按鍵控制。

根據(jù)系統(tǒng)的功能現(xiàn)選擇61板作為單片機(jī)控制處理部分，

而按鍵采用61板上自帶的三個按鍵

(鍵值給IOB，

再從IOB給IOA

口，

A口給信號給芯片，

從而芯片驅(qū)動電機(jī))

總結(jié)

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