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L298N控制直流電機正反轉

文/張天鵬??徐磊??北京林業大學工學院

摘要：在分析了直流電機驅動芯片

L298N

的性能、結構的基礎上，結合

SPCE061A

EMU

BOARD單片機(61板)，介紹實現驅

動直流電機的轉正反一種簡單方法.文中給出了控制原理圖，還給出來了控制直流電機正反轉驅動程序。實際測試表明，利用該方法設

計的直流電機驅動系統具有硬件結構簡單、軟件編程容易。

關鍵詞：直流電機??單片機??L298N

一、背景介紹

(一)預備知識

1．

熟悉凌陽單片機的工作原理。

2．

熟悉鍵盤掃描原理和L298n驅動電機原理。

3．

熟悉匯編語言及C語言。

(二)直流電機控制原理

對于普通直流電機，

其控制方法比較簡單，

只需給電機的兩

根控制線加上適當的電壓即可使電機轉動起來，

電壓越高則電

機轉速越高。

對于直流電機的速度調節，

可以采用改變電壓的方

法，

也可采用PWM調速方法。

PWM調速就是使加在直流電機兩端的

電壓為方波形式，

加在電機兩端的電壓就在VLoad和0V之間不停

的跳變，

對應的電機電壓波形如圖?1?所示

：

圖1??PWM調速原理圖

此時加在電機兩端的平均電壓Uo=Th/

(Th+Tl)

*VLoad，

可

以通過調整PWM的占空比來改變Th和Tl的比值。

這樣就可以通

過PWM調節加在電機兩端的平均電壓，

從而改變電機的轉速。

與

步進電機類似，

不能將單片機的I/O直接與直流電機的引線相

接，

而要在二者之間增加驅動電路。

也可利用L298N電機驅動芯

片實現直流電機驅動

(注

：

我們小組在本次試驗中采用L298N芯

片驅動直流電機正反轉)

。

(三)L298N芯片資料

恒壓恒流橋式2A驅動芯片L298N：

L298是SGS公司的產品，

比較常見的是15腳Multiwatt封裝

的L298N，

內部同樣包含4通道邏輯驅動電路。

可以方便的驅動

兩個直流電機，

或一個兩相步進電機。

L298N芯片可以驅動兩個

二相電機，

也可以驅動一個四相電

機，

輸出電壓最高可達50V

，

可以直接通過電源來調節輸出電壓

；

可

以直接用單片機的I

O口提供信號

；

而且

電路簡單，

使用比較方便。

L298N可接受標準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2.

5A，

可驅動電感性負載。

1腳和15腳下管的發射極分

別單獨引出以便接入電流采樣電阻，

形成電流傳感信號。

L298

可驅動2個電動機，

OUT1，

OUT2和OUT3，

OUT4之間可分別接電動

機，

本實驗裝置我們選用驅動一臺電動機。

5，

7，

10，

12腳接輸

入控制電平，

控制電機的正反轉。

EnA，

EnB接控制使能端，

控制

電機的停轉。

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

電平對電機控制起作用，

當EnA為高電平

，

輸入

電平為一高一低，

電機正或反轉。

同為低電平電機停止，

同為高電平電機剎停。

二、設計目的

(1)

熟悉凌陽十六位單片機系統板－61板的基本構成

和使用方法；

(2)

了解直流電機的原理及控制方法；

(3)

掌握

SPCE061A的I/O、

定時器等操作方法；

(4)

掌握單片機的一般編

程技巧；

(5)

掌握61板系統調試的一般步驟及方法。

三、設計題目

(

1

)

利用定義好的鍵，

控制直流電機的正轉、

反轉和停止

；

(2)

在電機停轉狀態下

，

按KEY1鍵使電機正向轉動，

按KEY2鍵

使電機反向轉動；

(3

)

按KEY3鍵使電機停止轉動；

(4)

可利用自

己的實驗板和外擴電路

(面包板)

完成。

四、設計說明

(一)系統設計

根據設計題目的要求分析，

系統分成兩個部分：

1．

直流電機驅動和控制。

2．

按鍵控制。

根據系統的功能現選擇61板作為單片機控制處理部分，

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，

從而芯片驅動電機)

總結

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