123
Главная » 2009 » Август » 15 » Модуль управления электродвигателями на основе L298N
11:07
Модуль управления электродвигателями на основе L298N


Микросхема L298N давно пользуется большой популярностью у зарубежных любителей робостроения, так как при небольших габаритах и простом управлении позволяет управлять двумя электродвигателями постоянного тока с максимальной нагрузкой до 2А на каждый канал (при параллельном включении каналов – одним двигателем с максимальной нагрузкой до 4А).


В нашей стране до недавнего времени было довольно проблематично приобрести данную микросхему. Сейчас подобной проблемы нет, и L298N становится актуальным решением для любительской робототехники.
 
Управление L298N полностью аналогично L293x, по сути данный модуль схемотехнически мало отличается от ранее опубликованного модуля управления двигателями на основе L293x. Текущая схема отличается отсутствием дополнительного стабилизатора, так как линейные стабилизаторы серии L78xx (LM2940) не рассчитаны на нагрузку более 1-1,5А и поэтому питание двигателей подается отдельно от основной линии питания (на схеме предусмотрена подача питания от основной линии – перемычка, но ее использование рекомендуется только при общем потреблении двигателей не более 1А либо в целях отладки) Так же в схеме, на линию питания двигателей, добавлен электролитический конденсатор большой емкости. Он предназначен для устранения провалов напряжения при управлении двигателями.
 
 

Как говорилось ранее, управление двигателями на основе L298N очень простое - направление вращения электродвигателей задается изменением логических уровней на входах каждого из каналов, что требует для управления двумя двигателями четырех выводов порта микроконтроллера и дополнительно еще двух для подачи ШИМ на каждый канал ENABLE (если вы не используете ШИМ, то достаточно подать на данные выводы питание либо высокий лог. уровень с МК  ) Мы решили немного изменить схему управления. В представленной схеме полное управление двигателями осуществляется вместо шести выводов контроллера – четырьмя.

Это стало возможно при использовании микросхемы стандартной логики 74HC00. В нашей схеме изменение направления вращения каждого из двигателей осуществляется путем изменения логических уровней на DIR1 и DIR2. По умолчанию на этих входах установлен низкий лог. уровень. Достаточно изменить его на высокий лог. уровень и двигатели будут крутиться в другую сторону. ШИМ подается соответственно на PWM1 и  PWM2
 
 
Печатная плата модуля выполнена в двухстороннем варианте, но особой сложности при повторении это не вызовет. Токопроводящие дорожки широкие (минимально 0,6мм) и при изготовлении платы достаточно будет уделить внимание сведению сторон. Переходы между слоями осуществляются с помощью кусочков проводника, запаянных с обоих сторон. Двухсторонний вариант обеспечил неплохую компактность модуля, что особенно важно для небольших роботов.
 
Как и L293x, L298N обладает теми же недостатками – повышенное тепловыделение и энергопотребление. В связи с этим, при использовании модуля на предельных нагрузках на корпус L298N необходимо установить радиатор. Его установка не вызовет особых проблем, так как L298N выполнена в корпусе типа MULTIWATT, который имеет специальное отверстие для крепления радиатора.
 

Данный модуль был протестирован в различных режимах и показал стабильную работу.

Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать ниже.
dc-motor-l298.rar [30,56 Kb] (cкачиваний: 648)
оригинал статьи тут http://robozone.su
 
Категория: Управление двигателями робота | Просмотров: 8972 | Добавил: S-T-A-L-K-E-R | Теги: Модуль управления электродвигателям | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 6
avatar
1 IPolkovnik • 20:49, 28.10.2009
Очень даже привлекательный модуль. А так же интересно было бы узнать, как собрано шасси, какой редуктор, от чего моторы стоят или какие, и откуда такие симпатичные колесики "повыдергивали"?
avatar
2 S-T-A-L-K-E-R • 10:12, 22.11.2009
Редуктор Taminya(описание в комплектации), колеса, редукторы куплены на робофорум.ру
avatar
3 Aleks_Crow • 00:42, 12.04.2011
S-T-A-L-K-E-R, а какой по вашему смысл диода D1 во входной цепи +5?
avatar
4 Droid • 00:55, 05.07.2011
Диод D1 защищает микросхемы от неверного подключения обратной полярности. Если подать питающее напряжение наоборот, микросхема с высокой вероятностью сгорает. Но если схема с диодом, то диод запирается обратным потенциалом. Это стандартное решение общепринятое в робототехнике. В принципе если вы не начинающий имеете некоторый опыт, то можете его не ставить.
avatar
5 Aleks_Crow • 02:10, 05.07.2011
Я не начинающий и хотел бы отметить, что в данном случае может и сгодится такой способ, т.к. я понимаю питание идет от батареи, но применять эту схему например с импульсным блоком питания - как раз по причине наличия этого диода - опасно, и вот это знать новичкам надо. В этом случае диод работает как клапан в гидравлическом домкрате. Меня лично ударила током схема, собранная по такой же идеологии - сам когда то додумался до такой защиты. Напряжение после диода оказалось 50 Вольт "и маленькая тележка" (питание 12 Вольт).
Существуют другие способы защиты от переполюсовки, и тем паче странно, что это решение является стандартным - куда как более часто встречается включение в схему стабилитрона между входом питания и землей, который и при переполюсовке коротит источник питания (естественно, в источнике должна стоять защита от КЗ), и от повышенного напряжения защищает.
avatar
6 Droid • 20:17, 11.01.2012
Всё что вы здесь пишите -это добросовестное заблуждение! Включенный по данной схеме диод не может работать как "клапан в гидравлическом домкрате". Использование стабилитрона как элемента защиты от переплюсовки редко встречается в схемах, не вводите людей в заблуждение. Тем более, что по факту такое включение ни от чего не защищает! То что вас ударило током, вовсе не означает, что именно включение диода стало причиной!
avatar