L298N 모터 드라이버 : 기능, 회로도 및 응용 프로그램
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L298N 소개
L298N L298의 수직 패키지 버전입니다.고전압과 고전류를 허용 할 수있는 듀얼 채널 풀 브리지 모터 드라이버 칩입니다.작동 전압은 46V에 도달 할 수 있으며 최대 출력 전류는 4A입니다.또한 L298N에는 두 개의 활성화 제어 단자가 있습니다.이러한 제어 단자는 입력 신호에 의해 방해되지 않고 온보드 점퍼를 막고 플러그로 플러그하여 회로의 작동 모드를 동적으로 조정할 수 있습니다.L298N에는 논리 전원 입력이 장착되어있어 내부 논리 회로 부분이 저전압에서 작동 할 수 있습니다.동시에 외부에서 5V의 논리 전압을 출력 할 수도 있습니다.전압 안정화 칩의 손상을 피하기 위해 12V보다 높은 구동 전압을 사용할 때 독립 전원 공급 장치에 외부 5V 인터페이스를 사용하는 것이 좋습니다.
L298N은 메인 제어 칩의 I/O 입력 터미널을 제어하고 전원 공급 장치를 통해 출력 전압을 직접 조정하여 모터의 전방, 반전 및 정지를 실현합니다.일반적으로 L298N은 릴레이 (4 방향), 솔레노이드, 솔레노이드 밸브, 2 개의 DC 모터 및 1 개의 스테퍼 모터 (2 상 또는 4 상)를 직접 구동 할 수 있습니다.
대안 및 이와 동등한 점 :
• E-L298N
• L298HN
• LM18298T
L298N의 기능적 특징
논리 입력 호환성 : L298N의 논리 입력은 TTL, CMO 및 기타 로직 레벨과 호환됩니다.
과열 보호 : L298N에는 과열 보호 기능이 있습니다.칩 온도가 너무 높으면 출력을 자동으로 분리합니다.
내장 자유 극성 다이오드 : L298N에는 내장 된 자유 극성 다이오드가 있으며 DC 모터 제동에 사용할 수 있습니다.
큰 전류 출력 : L298N은 큰 출력 전류를 제공 할 수 있으며 큰 구동 전류가 필요한 일부 애플리케이션에 적합합니다.
Double H-Bridge 구조 : L298N은 Double H-Bridge 구조를 통합하여 2 개의 DC 모터 또는 스테퍼 모터의 스티어링 및 속도를 제어 할 수 있습니다.
L298N 회로 다이어그램
L298N의 회로도는 다음과 같습니다.
Out1, Out2 및 Out3, Out4는 motor1, motor2에 연결되어 있고;in1, in2, in3, in4 핀은 마이크로 컨트롤러로부터의 핀을 제어 레벨에 액세스하여 모터를 전진하고 역방향을 제어합니다.ENA, ENB는 모터의 속도를 제어하기 위해 활성화 터미널의 제어에 연결되었습니다.L298N 제어 로직 관계 다이어그램은 다음과 같습니다.
운동 속도 조절과 관련하여 PWM 속도 조절 방법을 채택했습니다.원리는 한 주기로 스위칭 튜브의 전도 시간 T를 제어하여 속도 조절을 실현하는 데 있습니다.완전한 사이클 T 동안 모터를 가로 지르는 평균 전압 u는 u = vcc × (t/t) = a × vcc로 표현 될 수 있습니다.여기서 a = t/t는 듀티 사이클이라고하며 VCC는 공급 전압을 나타냅니다.모터의 속도는 모터를 가로 지르는 전압에 비례하고 모터의 전압은 제어 파형의 듀티 사이클에 비례합니다.따라서 모터의 속도와 듀티 사이클 사이에는 비례 관계가 있습니다. 듀티 사이클이 높을수록 모터의 속도가 빨라집니다.
L298N의 제어 방법
L298N을 사용할 때는 모터의 순방향 및 역전 및 속도를 제어하기 위해 IN1, IN2, IN3 및 IN4에 제어 신호를 입력해야합니다.몇 가지 제어 방법은 다음과 같습니다.
PWM 제어 모드
PWM 모드는 모터의 속도를 효과적으로 제어 할 수 있습니다.PWM 모드를 사용하는 경우 모터의 속도를 조정하려면 두 핀 EN1 및 EN2를 사용해야합니다.구체적으로, EN1 및 EN2 핀이 높은 수준에있을 때, 모터는 정상적으로 작동합니다.그들이 낮은 레벨에 있으면 모터가 회전을 멈추게됩니다.
단방향 제어 모드
IN1, IN2, IN3 및 IN4가 동시에 높은 수준이면 모터가 앞으로 회전합니다.두 개의 입력 포트가 높은 레벨이고 다른 두 입력 포트가 낮은 레벨이면 모터가 반대로 회전합니다.
양방향 제어 모드
양방향 제어 모드를 사용하는 경우, IN1 및 IN2는 모터 1을 제어하는 반면, IN3 및 IN4는 모터 2를 제어 할 책임이 있습니다. 구체적으로, IN1이 높고 IN2가 낮은 경우, 모터 1은 앞으로 회전합니다.반대로, IN1이 낮은 수준이고 IN2가 높을 때, 모터 1은 반대로 회전합니다.마찬가지로, IN3 및 IN4의 제어 로직은 모터 2의 전방 및 역 회전 제어에도 적용 할 수있다.
L298N의 핀 다이어그램 및 기능
파워 핀
VS : 공급 전압 입력 (최대 46V)
GND : 그라운드 핀
로직 제어 핀
IN1, IN2 : 모터의 회전 방향을 제어하는 데 사용됩니다 1
in3, in4 : 모터 2의 회전 방향을 제어하는 데 사용
모터 제어 핀 :
Out1, Out2 : 모터 방향을 제어하는 데 사용됩니다 1
Out3, Out4 : 모터 방향을 제어하는 데 사용
ENA : 모터의 속도를 제어하는 데 사용되는 핀 활성화 1
ENB : 모터 2의 속도를 제어하는 데 사용되는 핀 활성화
L298N을 사용하는 방법?
전원 공급 장치 연결 : L298N 드라이버 모듈의 전원 공급 장치는 12V ~ 35V 범위로 유지해야합니다.실제 응용 분야에서 전원 공급 장치의 안정성을 보장하기 위해 전원 공급 장치를 필터링해야 할 수도 있습니다.
모터 연결 : 드라이버를 통해 L298N의 출력 핀에 두 모터를 연결하고 제어 레벨은 L298N을 통해 모터에 직접 입력됩니다.
제어 L298N : 제어 포트 (활성화, 제어 핀)를 사용하여 L298N을 제어합니다.값을 할당 할 때 활성화 포트 및 제어 핀의 상태를 설정해야합니다.이러한 상태는 L298N 출력의 레벨 상태를 결정합니다.이러한 상태를 변경함으로써 모터의 전방 및 역전 및 속도를 효과적으로 제어 할 수 있습니다.
PWM을 사용하여 모터의 속도를 조절하는 방법은 무엇입니까?
PWM을 사용하여 모터의 속도를 조절하려면 두 가지 배선 방법이 있습니다.
배선 방법 1 (권장) :
채널 활성화와 5V 사이의 점퍼 캡을 제거하고 활성화 핀을 Arduino의 PWM 핀에 연결하고 핀 1과 2를 Arduino의 2 개의 일반 핀에 연결합니다.이러한 방식으로, 우리는 PWM 핀을 통해 채널의 스위치를 제어하여 모터의 속도를 조정할 수 있습니다.핀 1 및 2의 레벨 상태를 제어함으로써 모터의 회전 방향을 제어 할 수 있습니다.이러한 배선 방식은 채널 당 하나의 PWM 핀을 사용하면되지만 2 개의 일반 핀을 차지합니다.따라서 실제 응용 분야에서는 Arduino에서 사용 가능한 핀 수를 기반으로 여러 배선 방법 중에서 무게를 측정하고 선택해야합니다.
배선 방법 2 (권장되지 않음) :
채널 활성화와 5V 사이의 점퍼를 제거하지 않으므로 채널은 지속적으로 열려 있습니다.그런 다음 핀 1과 2를 각각 Arduino의 두 PWM 인터페이스에 연결했습니다.이 두 핀에 각각 대응하는 출력을 제어함으로써 모터 회전 방향과 속도를 제어 할 수 있습니다.분명히,이 배선 방법은 더 많은 PWM 핀을 차지할 것입니다. 각 채널에는 2 개의 PWM 핀이 필요하기 때문입니다.그러나이 방법은 공통 핀을 차지하지 않습니다.따라서 PWM PIN 리소스가 빡빡 할 때는이 배선 체계를 사용하지 않는 것이 좋습니다.
L298N은 어디에 사용됩니까?
전기 자동차 : L298N은 전기 자전거, 스쿠터 등과 같은 전기 자동차의 드라이브 모터를 제어하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어 자전거에서 모터의 회전 속도와 방향을 정확하게 제어함으로써 L298N은 가속, 감속 및 감속을 달성 할 수 있습니다.전기 자전거의 안정적인 운전.라이더는 손잡이 또는 버튼을 작동시켜 L298N에 지침을 전송하여 모터의 출력을 제어하여 라이더의 소원에 따라 자전거를 운전하게합니다.
자동화 된 산업 장비 : 산업용 자동화 분야에서 L298N은 컨베이어 벨트, 로봇 암, 산업 로봇 등과 같은 다양한 산업 장비의 모터를 제어하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어 로봇 암에서는 L298N이모터의 회전 각도 및 속도로 로봇 암이 미리 정해진 궤적에 따라 움직이고 고밀도 작동을 달성 할 수 있습니다.이는 생산 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 운영 오류로 인한 생산 손실을 줄입니다.
로봇 기술 : L298N은 로봇 프로젝트에서 종종 로봇의 움직임과 동작을 실현하기 위해 드라이브 모터를 제어하는 데 사용됩니다.산업용 로봇은 종종 중재, 고정밀 작업을 수행해야하며 드라이브 모터에 대해 매우 높은 요구 사항이 있습니다.L298N은 우수한 주행 기능과 안정성으로 산업용 로봇에 대한 강력한 전력 지원을 제공합니다.처리, 조립 또는 검사에 관계없이 L298N은 산업용 로봇이 작업을 정확하고 효율적으로 완료하도록 보장 할 수 있습니다.
스마트 홈 : 스마트 홈 시스템에서 L298N은 자동화 된 제어를 달성하기 위해 블라인드, 커튼, 문 및 기타 장비의 모터를 제어하는 데 사용할 수 있습니다.센서와 결합하여 홈 장비는 조명, 온도 및 기타 조건에 따라 자동으로 조정할 수 있습니다.
태양 추적 시스템 : 태양계에서 L298N은 태양 전지 패널의 기울기 각도를 제어하여 태양 추적 시스템을 구현할 수 있습니다.L298N의 제어를 통해 태양 추적 시스템은 태양의 위치 변화를 실시간으로 감지하고 그에 따라 태양 전지판의 기울기 각도를 조정할 수 있습니다.이 동적 조정 프로세스는 태양 전지판이 항상 태양에 대한 최적의 각도를 유지하여 태양 전지판의 에너지 수집 효율을 향상시킵니다.
자주 묻는 질문 [FAQ]
1. L298N은 제어 속도를 제어 할 수 있습니까?
L298N은 동시에 2 개의 DC 모터의 속도 및 방향 제어를 허용하는 듀얼 H 브리지 모터 드라이버입니다.
2. 내 L298N이 작동하지 않는 이유는 무엇입니까?
L298의 올바른 작동을 위해서는 4.5V 이상이어야합니다.2. L298에서 아마도 2.5V를 잃게됩니다.모터를 실행하기에 전압이 충분하지 않을 수도 있습니다.
3. L298N은 무엇입니까?
L298N 모터 드라이버는 H- 브리지를 사용하여 모터 방향과 PWM을 쉽게 제어하여 속도를 제어하는 컨트롤러입니다.이 모듈을 사용하면 두 방향으로 최대 2A의 두 모터를 독립적으로 관리 할 수 있습니다.공급 범위는 대부분의 DC 모터 프로젝트에서 충분히 5V에서 35V 사이 일 수 있습니다.
4. 4 개의 모터를 L298N에 연결할 수 있습니까?
대답은 예와 아니요. L298N 모터 드라이버를 사용하는 방법에 따라 다릅니다.L298N은 원래 2 개의 DC 모터 또는 1 개의 스테퍼 모터를 제어하도록 설계되었습니다.그러나 각 모터가 뒤로 회전하지 않으려면 L298N 드라이버의 각 측면을 사용하여 2 개의 DC 모터와 총 4 개의 모터를 제어 할 수 있습니다.