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前言

??L298N 是一種常見(jiàn)的雙 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，廣泛用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。它基于 ST 的 L298N 芯片，具有高電流承載能力和靈活的控制模式，適合機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。

一、模塊參數(shù)

1、驅(qū)動(dòng)芯片：L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
2、驅(qū)動(dòng)電壓 Vs：＋5V～＋35V ； 如需要板內(nèi)取電，則供電范圍Vs：+7V～+35V
3、驅(qū)動(dòng)電流Io：2A(MAX)
4、邏輯電壓Vss：＋5V～＋7V（可板內(nèi)取電＋5V）
5、邏輯電流:0～36mA
6、控制信號(hào)輸入電壓范圍：
??低電平：－0.3V≤Vin≤1.5V
??高電平：2.3V≤Vin≤Vss
7、使能信號(hào)輸入電壓范圍：
??低電平：－0.3≤Vin≤1.5V（控制信號(hào)無(wú)效）
??高電平：2.3V≤Vin≤Vss（控制信號(hào)有效）
8、最大功耗：20W（溫度 T＝75℃時(shí)）
9、存儲(chǔ)溫度：－25℃～＋130℃

二、接口說(shuō)明

關(guān)于模塊供電說(shuō)明：
??供電一：板上除了L298N外，還有7805的5V穩(wěn)壓芯片，當(dāng)供電為5V到7V區(qū)間的時(shí)候模塊內(nèi)置的7805芯片不能正常工作的。所以供電端接5-7V外部電源只負(fù)責(zé)給電機(jī)供電，然后邏輯端外接5V邏輯電源。
??供電二：當(dāng)供電電壓為7-12V時(shí)，插上板載5V使能的跳線帽，此時(shí)的邏輯端不但不用外接5V電源，還可以輸出5V為單片機(jī)進(jìn)行供電。
??供電三：當(dāng)供電在大于12V的時(shí)候，此時(shí)必須斷開(kāi)板載5V使能跳線帽，再在邏輯端子接入5V電源給芯片供電。如果不斷開(kāi)板載使能跳線帽的話，可能會(huì)損壞內(nèi)置的7805的穩(wěn)壓芯片。
??注意：板子沒(méi)有升降壓功能，供電范圍要根據(jù)接的電機(jī)選擇，避免供電過(guò)低過(guò)高帶不動(dòng)電機(jī)或燒壞電機(jī)，如驅(qū)動(dòng)12V的電機(jī)，則接12V的電源。

三、準(zhǔn)備工作

??STM32F103最小系統(tǒng)板、L298N驅(qū)動(dòng)模塊、2個(gè)直流電機(jī)或1個(gè)兩相四線步進(jìn)電機(jī)、EC11旋轉(zhuǎn)編碼器模塊以及供電電源。

四、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

??該驅(qū)動(dòng)板可驅(qū)動(dòng) 2 路直流電機(jī)，使能端 ENA、ENB 為高電平時(shí)有效，控制方式及直流電機(jī)狀態(tài)表如下所示：

??若要對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行 PWM 調(diào)速，需設(shè)置 IN1 和 IN2，確定電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，然后對(duì)使能端輸出 PWM 脈沖，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。注意當(dāng)使能信號(hào)為 0 時(shí)，電機(jī)處于自由停止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)使能信號(hào)為 1，且 IN1 和 IN2 為 00 或 11 時(shí)，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，阻止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。IN1和IN2控制輸出A，IN3和IN4控制輸出B。

引腳接線

L298N	STM32F103 / 電源 / 直流電機(jī)
輸出A，B	連接電機(jī)1，2
12V供電	電源正
供電GND	電源負(fù)
旋轉(zhuǎn)編碼器A，B，S	PB3，PB1，PB0
通道A，B使能	去掉跳線帽，使能A接PA6，使能B接PA7 ，PWM調(diào)速
IN1，IN2	PA0，PA1
IN3，IN4	PA2，PA3

效果展示

五、兩相四線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)

步進(jìn)電機(jī)相關(guān)概念

??相數(shù)——步進(jìn)電機(jī)的N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)，如兩相四線步進(jìn)電機(jī)，就有兩對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈，四線A+、A-、B+、B-，A+A-，B+B-是連通的，在不知道四線哪兩兩線為一對(duì)激磁線圈，通過(guò)短接兩兩線有明顯阻力變化的則為一對(duì)線圈。
??拍數(shù)——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，定子繞組通電的次數(shù)，以?xún)上嚯姍C(jī)為例，有兩相四拍運(yùn)行方式即(A+)—(B+)—(A-)—(B-），兩相八拍運(yùn)行方式(A+)—(A+B+)—(B+)–(B+A-)—(A-)—(A-B-）—(B-）–(B-A+)，以此循環(huán)。
??步距角——步進(jìn)電機(jī)接收到一個(gè)脈沖信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)固定角度。如兩相四線步進(jìn)電機(jī)的基本步距角是1.8°，即一個(gè)脈沖走1.8°。
??同時(shí)，為了減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)開(kāi)發(fā)了細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)。細(xì)分后電機(jī)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際步距角是基本步距角的幾分之一，微步即1/4-step、1/8-step、1/16-step等。 比如，兩相步進(jìn)電機(jī)的基本步距角是1.8°，如果沒(méi)有細(xì)分，則是200個(gè)脈沖走一圈360°。細(xì)分是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電機(jī)的相電流所產(chǎn)生的，如果是10細(xì)分，則發(fā)一個(gè)脈沖電機(jī)走0.18°，即2000個(gè)脈沖走一圈360°，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.18°，還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。

細(xì)分驅(qū)動(dòng)	單圈步數(shù)=360°÷角度
四拍（1細(xì)分）	1.8°—— 單圈200步
八拍（2細(xì)分）	0.9°—— 單圈400步
十六拍（4細(xì)分）	0.45°—— 單圈800步
三十二拍（8細(xì)分）	0.225°—— 單圈1600步
六十四拍（16細(xì)分）	0.1125°—— 單圈3200步

拍數(shù)驅(qū)動(dòng)時(shí)序

??單4拍（整步）方式驅(qū)動(dòng)時(shí)序

??雙4拍（整步）方式驅(qū)動(dòng)時(shí)序

??電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向如下所示，(A+)—(B+)—(A-)—(B-），以此循環(huán),

特性	單四拍	雙四拍
通電相數(shù)	每次一相	每次兩相
功耗	較低	較高
步進(jìn)角	一致	一致
力矩	較小	較大
定位穩(wěn)定性	一般	更高

??8拍（半步）方式驅(qū)動(dòng)時(shí)序

??電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向如下所示，(A+)—(A+B+)—(B+)–(B+A-)—(A-)—(A-B-）—(B-）—(B-A+)，以此循環(huán),

??反轉(zhuǎn)時(shí)，控制時(shí)序倒過(guò)來(lái)控制就可實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

引腳接線

L298N	STM32F103 / 電源 / 兩相四線電機(jī)
12V供電	電源正
供電GND	電源負(fù)
旋轉(zhuǎn)編碼器A，B，S	PB3，PB1，PB0
通道A，B使能	把跳線帽插回去
IN1，IN2	PA0，PA1
IN3，IN4	PA2，PA3
OUT1，OUT2	A+，A-
OUT3，OUT4	B+，B-

效果展示

六、參考示例

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "encoder.h"
#include "l298n.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"
#include "pwm.h"int32_t RxData;int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);usart_Init();L298N_Init();Encoder_Init();Timer_Inti();PWM_Init();while(1){		RxData =Encoder_Get();//直流電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)，調(diào)速TIM_SetCompare1(TIM3,RxData);if(Encoder_GetKey() == 0){Motor1_Zturn();Motor2_Zturn();}else{Motor1_Rturn();Motor2_Rturn();}//步進(jìn)電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)
//		if(Encoder_GetKey() == 0)
//		{
//			switch(RxData)
//			{
//				case 1:
//					ZturndouControl_4();
//					break;
//				case 2:
//					RturndouControl_4();
//					break;
//			}
//		}else{
//			switch(RxData)
//			{
//				case 1:
//					ZturnControl_8();
//					break;
//				case 2:
//					RturnControl_8();
//					break;
//			}
//		}}
}

l298n.c

#include "l298n.h"
#include "delay.h"
#include "timer.h"void L298N_Init(void)
{//通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，加減速，停止GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructurn;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructurn.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructurn.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructurn.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructurn);
}void Motor1_Stop(void)	//電機(jī)1停止
{IN1(0);IN2(0);
}void Motor2_Stop(void)	//電機(jī)2停止
{IN3(0);IN4(0);
}void ALL_Stop(void)	//兩個(gè)電機(jī)全停止
{IN1(0);IN2(0);IN3(0);IN4(0);
}void Motor1_Zturn(void)	//電機(jī)1正轉(zhuǎn)
{IN1(1);IN2(0);
}void Motor1_Rturn(void)	//電機(jī)1反轉(zhuǎn)
{IN1(0);IN2(1);
}void Motor2_Zturn(void)	//電機(jī)2正轉(zhuǎn)
{IN3(1);IN4(0);
}void Motor2_Rturn(void)	//電機(jī)2反轉(zhuǎn)
{IN3(0);IN4(1);
}void Control_4(void)	//單四拍
{if(Timer_GetCounter()<2500){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>2500 && Timer_GetCounter()<5000){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>5000 && Timer_GetCounter()<7500){IN1(0);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>7500 && Timer_GetCounter()<10000){IN1(0);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}
}void ZturndouControl_4(void)	//正雙四拍
{if(Timer_GetCounter()<2500){IN1(0);IN2(1);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>2500 && Timer_GetCounter()<5000){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>5000 && Timer_GetCounter()<7500){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>7500 && Timer_GetCounter()<10000){IN1(1);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}
}void RturndouControl_4(void)	//反雙四拍
{if(Timer_GetCounter()<2500){IN1(1);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>2500 && Timer_GetCounter()<5000){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>5000 && Timer_GetCounter()<7500){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>7500 && Timer_GetCounter()<10000){IN1(0);IN2(1);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}
}void ZturnControl_8(void)	//正八拍
{if(Timer_GetCounter()<1250){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>1250 && Timer_GetCounter()<2500){IN1(1);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>2500 && Timer_GetCounter()<3750){IN1(0);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>3750 && Timer_GetCounter()<5000){IN1(0);IN2(1);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>5000 && Timer_GetCounter()<6250){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>6250 && Timer_GetCounter()<7500){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>7500 && Timer_GetCounter()<8750){IN1(0);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>8750 && Timer_GetCounter()<10000){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}
}void RturnControl_8(void)	//反八拍
{if(Timer_GetCounter()<1250){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>1250 && Timer_GetCounter()<2500){IN1(0);IN2(0);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>2500 && Timer_GetCounter()<3750){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(1);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>3750 && Timer_GetCounter()<5000){IN1(0);IN2(1);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>5000 && Timer_GetCounter()<6250){IN1(0);IN2(1);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>6250 && Timer_GetCounter()<7500){IN1(0);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>7500 && Timer_GetCounter()<8750){IN1(1);IN2(0);IN3(1);IN4(0);delay_ms(10);}else if(Timer_GetCounter()>8750 && Timer_GetCounter()<10000){IN1(1);IN2(0);IN3(0);IN4(0);delay_ms(10);}
}