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1006 L298N 與 減速馬達

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H 橋基本原理

  • 因為構成電路像字母 H 而得名,可以直接以訊號控制直流馬達正反轉。
  • 電路概念
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    • 電路上方接的是 Vmotor (馬達電源),下面則是 GND
    • 當 S1 與 S4 開關接通時,流經直流馬達的電流是由左往右;如果是 S2 與 S3 開關接通時,流經直流馬達的電流則是由右往左
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    • 上圖是一個實現 H 橋的電路,上方是 PNP 電晶體,當 Q 有電通過時,PNP 為斷路,反之當 Q 為 GND 時,PNP 為通路;下方則是 NPN 電晶體,特性與 PNP 相反。

    註:這裡的解說與實際電晶體運作略有不同 (例如不是給 Q 電壓就有效),但為了方便理解,所以簡化

    • 因此只要將 Q1、Q2 相接及 Q3、Q4 相接,就可以透過兩條訊號線控制馬達正反轉:

      Q1, Q2 Q3, Q4 馬達電流
      Vsignal GND <
      GND Vsignal >

L298N 雙 H 橋馬達驅動模組

  • 一個 H 橋只能控制一個直流馬達,要兩個 就買兩個,L298N 提供兩組 H 橋電路,所以可以同時控制兩個馬達

  • 模組圖片

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    • 電源
      • 5V:晶片的供電,如果後方的跳線帽接著,則可以順便供給馬達電力
      • GND:接地
      • 12V:馬達的供電,如果後方的跳線帽接著,則此腳位禁止接電源
        • 如需額外供電接上馬達允許的供電即可 (不一定 12V),記得後方的跳線帽要取下,如:TT馬達是 3V~6V
    • 啟用模組
      • Enable A/B:跳線帽接著時,則馬達 A/B 會有輸出
    • 控制訊號
      • In X 有訊號時,Out X 會輸出馬達電壓;如果沒訊號則電位為 GND。
  • 注意:通常開發板的 5V 腳位電源輸出電流不足以驅動馬達,所以會需要額外供電給馬達,例如:行動電源、乾電池等。

    • 開發板 5V 接模組 5V,拔下跳線帽,額外電源接 12V 腳位 (但不一定要 12V),需要共地,或
    • 模組 5V 接外部電源(如果馬達要使用 5V 電的話),不須拔跳線帽,需要共地
    • 共地:開發板與額外電源的 GND 要相連,但如果都是使用同一個電源則不用,如:馬達和開發板都使用行動電源
  • 馬達電源與 L298N 電源共用接法

    • 如果馬達與晶片使用同一個行動電源,則外部電源到馬達的行動電源接地線可以不用接
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  • 馬達電源獨立供給

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TT 減速馬達

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  • 減速機 + 直流馬達,減速機還有轉軸轉向 (90度)
  • 如果只使用直流馬達,雖然轉速快,但是扭力低,車體一重可能就無法前進更別提爬坡
  • 加上減速機雖然會讓輸出轉速變慢,但是扭力會變高,則可以讓車輛的載重變高
  • 最簡單的減速機就是小齒輪 (入力) 接一個大齒輪 (出力)。入力不需要太大的力量就可以讓出力有較高的扭力,代價是轉速降低。
  • [PDF] 減速機介紹