l298n电机驱动原理_l298n电机驱动模块介绍

l298n电机驱动原理_l298n电机驱动模块介绍STM32外设系列—L298N🎀 文章作者:二土电子🌸 文末其他资料和工程文件!🐸 期待大家一起学习交流!文章目录 一、L298N简介二、L298N电路图三、L298N使用方法四、L298N驱动电机

STM32外设系列—L298N   🎀 文章作者:二土电子   🌸 文末其他资料和工程文件!   🐸 期待大家一起学习交流!   文章目录 一、L298N简介二、L298N电路图三、L298N使用方法四、L298N驱动电机实例4.1 麦克纳姆轮简介4.2 定时器PWM配置4.3 智能车行驶控制 五、拓展应用   一、L298N简介   L298N是SGS公司生产的一款通用的电机驱动模块。其内部包含4路逻辑驱动电路,有两个H桥的高电压大电流全桥驱动器,接收TTL逻辑电平信号,一个模块可同时驱动两个直流电机工作,具有反馈检测和过热自断功能。利用L298N驱动电机时,主控芯片只需通过I/O口输出控制电平即可实现对电机转向的控制,编程简单,稳定性好。   
L298N   二、L298N电路图   L298N的电路图如下   
L298N电路图   OUT1、OUT2、OUT3和OUT4之间分别接两个电机。IN1、IN2、IN3和IN4引脚接STM32单片机,用来接收单片机发送来的控制电平,控制电机的转动方向,ENA和ENB为使能端。   三、L298N使用方法   L298N通常用于电机驱动,控制电机的转向,转速。电机转向通过IN1,IN2,IN3和IN4的逻辑电平控制,转向通过给输入引脚输入的PWM占空比控制。L298N控制电机转动状态的逻辑功能表如下   
L298N控制电机转动状态逻辑功能表   正如上面所说,电机的调速可以通过单片机给输入引脚发送PWM信号来实现。电机的转速与电机两端PWM信号的占空比成正比,占空比越大,电机转速越快。   四、L298N驱动电机实例   一个L298N可以驱动两个电机,博主使用时L298N用12V航模电池供电,L298N输出的5V给单片机供电。这里以利用两个L298N,驱动四个电机,搭配麦克纳姆轮实现车的前进,后退,平移和自转为例,展示一下L298N的配置和使用流程。同时,也对麦克纳姆轮做一个简单介绍。   4.1 麦克纳姆轮简介   麦克纳姆轮与传统轮胎相比可以实现全向移动,能够在较为狭小的空间内任意行进,更加灵活。虽然麦克纳姆轮相比于传统轮胎也有许多缺点,比如麦克纳姆轮的能耗高,成本也高,而且还容易受到地形限制,但是对于机器人大赛以及一些工业生产用的智能车来说,麦克纳姆轮的全向移动优势就表现得十分突出,避障时麦克纳姆轮小车可直接平移,无需提前预留转弯角度,也无需其他传感器辅助,编写程序时更加简洁,所以最终我选择使用麦克纳姆轮来实现小车的全向移动。   
麦克纳姆轮   麦克纳姆轮主要是由轮毂和辊子两部分组成,辊子轴线和轮毂轴线夹角为45°,有互为镜像的A/B轮两种,,这是因为麦轮的全向移动是通过力的合成和分解来实现的,如果A/B轮混用或者没有按照上述要求安装会导致小车没法正常行驶。   4.2 定时器PWM配置   使用TIM2和TIM3的四个PWM通道(共8路PWM)来控制车速,这里配置了固定的预分频系数和自动重装载值。对于定时器的内容,可见博主STM32速成笔记的定时器介绍部分。TIM2和TIM3初始化程序如下   4.3 智能车行驶控制   这里简单阐述一下麦克纳姆轮的全向移动原理。   
麦克纳姆轮受力分析   图中实线为车轮转动产生的摩擦力,虚线是分力,合成后可知左侧智能车向前移动,右侧智能车向右移动。其他的移动操作,如自转、平移等原理与之相同,就不再赘述。下面列一下不同行驶状态下,各个电机的旋转状态   
运动状态与电机转向对应表   下面是控制程序   五、拓展应用   知道了L298N的控制和调速方法,我们就能做许多事情。比如利用蓝牙来调整智能车行驶速度。实际原理就是通过蓝牙给配置占空比的函数传入数值,改变占空比,从而达到遥控调节车速的目的。这个在后续的实战项目系列中会有相关介绍。

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