设计任务
设计一个基于L298N的电机驱动电路,以实现直流电机的正转、反 转、停止的功能。
基本要求
这里使用的是直流电机,为了检查直流电机的正、反转状态,我们接了一个发光二极管,因此必须满足如下要求:
控制信号电压为直流5V;电机电压为直流3~46V带正、反转指示灯和电源指示灯能够实现两路直流电机的正、反转功能
总体思路
L298N电机驱动电路是驱动电机的重要方式,本设计主要运用
L298N芯片来驱动电机,可以在输出端口分别驱动两个直流电机,用发
光二极管来判断直流电机的转向。
系统组成
整个L298N电机驱动电路系统主要分为以下3个部分:
直流稳压电源和电源供电显示电路,为整个电路提供稳定电压;
控制信号电路,+5V、GND为模块5V供电端口,IN1~IN4为直流
电机PWM调速接口;
L298N电机驱动电路,可驱动两路直流电机。
整个系统框图如图10-1所示。
模块详解
1.电源模块
由于要给整个系统供电,所以必须设计一个直流稳压电源,这里为
了设计方便,直接用一个两脚排针,外接5V或12V电源对系统进行供
电,并运用发光二极管指示电源是否供电正常,如图10-3所示。
图10-3中,P1外接12V电源和地,P2外接5V电源和地,B2是开关,
D13是LED灯。当外接5V电源后,闭合开关B2,如果D13亮了,证明外
接电源正常。
2.控制信号模块
由于需要外界输入来控制直流电机的转动和转动方向,所以要外接
控制接口电路,这里设计的控制信号模块如图10-4所示。
图10-4中,1~4接口分别接L298N的IN1~IN4引脚,IN1~IN4引脚
的输入与直流电机转动和转向的关系如表10-1所示。
为了便于仿真,用
开关代替,如图10-5所示。
3.L298N电机驱动模块
这里所使用的是L298N电机驱动芯片,如图10-6所示。
图10-6中,U1为L298N电机驱动芯片,D2~D9为二极管。L298N是
一种高电压、大电流电机驱动芯片,其内部包含4通道逻辑驱动电路,
该芯片采用15引脚封装,主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达
46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;最大功
率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直
流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信
号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁
止元器件工作,有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压
下工作,可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。将L298N芯片
的ENA和ENB置高电平,对电机不进行调速,8个二极管D2~D9起保护
电路的作用。
4.直流 电机 模块
这里采用的是直流电机,如图10-7所示。