Módulo Driver de Motor DC L298N explicado

Neste post vamos aprender sobre o módulo de driver de motor DC de ponte H dupla L298N que pode ser usado para acionar motores DC escovados e motores de passo com microcontroladores e ICs.

Visão geral

Placas de circuito modulares são o melhor salvador de tempo para projetistas de eletrônicos que também reduzem os erros de prototipagem. Isso é preferido principalmente por programadores que escrevem código para microcontroladores, passam a maior parte do tempo digitando códigos na frente do computador e têm menos tempo para soldar os componentes eletrônicos discretos.

É por isso que podemos encontrar toneladas e toneladas de diferentes circuitos modulares feitos apenas para placas Arduino, é fácil de interface e tem vantagem de menos erros de hardware ao projetar nosso protótipo.

Ilustração do módulo L298N:

O módulo é construído em torno do IC L298N; é comumente disponível em sites de comércio eletrônico.

Usamos drivers de motor CC porque os CIs e microcontroladores não são capazes de fornecer corrente não superior a 100 miliamperes em geral. Os microcontroladores são inteligentes, mas não fortes; este módulo adicionará alguns músculos ao Arduino, ICs e outros microcontroladores para acionar motores DC de alta potência.

Pode controlar 2 motores DC simultaneamente até 2 amperes cada ou um motor de passo. Podemos controlar a velocidade usando PWM e também o sentido de rotação dos motores.

Este módulo é ideal para a construção de robôs e projetos de movimentação de terra, como carros de brinquedo.

Vamos ver os detalhes técnicos do módulo L298N.

Descrição do pino:

· No lado esquerdo estão as portas OUT1 e OUT2, que servem para conectar o motor DC. Da mesma forma, OUT3 e OUT4 para outro motor CC.

· ENA e ENB são pinos de habilitação, conectando ENA em alta ou +5V; habilita as portas OUT1 e OUT2. Se você conectar o pino ENA em baixo ou terra, ele desabilita a OUT1 e a OUT2. Da mesma forma, para ENB e OUT3 e OUT4.

· IN1 a IN4 são os pinos de entrada que serão conectados ao Arduino. Se você inserir IN1 +Ve e IN2 –Ve do microcontrolador ou manualmente, a OUT1 fica alta e a OUT2 fica baixa, assim podemos acionar o motor.

· Se você inserir IN3 alto, OUT4 fica alto e se você inserir IN4 baixo, OUT3 fica baixo, agora podemos acionar outro motor.

· Caso queira inverter o sentido de rotação do motor basta inverter a polaridade IN1 e IN2, da mesma forma para IN3 e IN4.

· Aplicando o sinal PWM para ENA e ENB você pode controlar a velocidade dos motores em duas portas de saída diferentes.

· A placa pode aceitar de 7 a 12V nominalmente. Você pode inserir energia no terminal +12V e aterrar em 0V.

· O terminal +5V é OUTPUT, que pode ser usado para alimentar o Arduino ou qualquer outro módulo, se necessário.

Jumpers:

Existem três pinos de jumper; você pode rolar para cima ver a imagem ilustrada.

Todos os jumpers serão conectados inicialmente; remova ou mantenha o jumper dependendo de sua necessidade.

Jumper 1 (ver imagem ilustrada):

· Se o seu motor precisar de mais de 12V de alimentação, você deve desconectar o jumper 1 e aplicar a tensão desejada (máximo de 35V) no terminal de 12v. Traga outra fonte de 5V e entrada no terminal +5V. Sim, você deve inserir 5V se precisar aplicar mais de 12V (quando o jumper 1 é removido).

· A entrada de 5V é para o funcionamento adequado do IC, pois a remoção do jumper desabilitará o regulador de 5V embutido e protegerá de uma tensão de entrada mais alta do terminal de 12v.

· O terminal +5V atua como saída se sua alimentação estiver entre 7 a 12V e atua como entrada se você aplicar mais de 12V e o jumper for removido.

· A maioria dos projetos precisa apenas de tensão do motor abaixo de 12V, portanto, mantenha o jumper como está e use o terminal +5V como saída.

Jumper 2 e Jumper 3 (ver imagem ilustrada):

· Se você remover esses dois jumpers, você deve inserir o sinal de habilitação e desabilitação do microcontrolador, a maioria dos usuários prefere remover os dois jumpers e aplicar o sinal do microcontrolador.

· Se você mantiver os dois jumpers a OUT1 a OUT4 estará sempre habilitada. Lembre-se do jumper ENA para OUT1 e OUT2. Jumper ENB para OUT3 e OUT4.

Agora vamos ver um circuito prático, como podemos fazer a interface de motores, Arduino e alimentar o módulo driver.

Esquema:

O circuito acima pode ser usado para carros de brinquedo, se você alterar o código adequadamente e adicionar um joystick.

Você só precisa alimentar o módulo L289N e o módulo alimentará o Arduino via terminal Vin.

O circuito acima irá girar os dois motores no sentido horário por 3 segundos e parar por 3 segundos. Depois disso, o motor girará no sentido anti-horário por 3 segundos e parará por 3 segundos. Isso demonstra a ponte H em ação.

Depois disso, ambos os motores começarão a girar lentamente no sentido anti-horário, ganhando velocidade gradativamente até o máximo e reduzindo gradativamente a velocidade para zero. Isso demonstra o controle de velocidade dos motores por PWM.

Programa:

//----------------Program developed by R.GIRISH--------------//
const int Enable_A = 9;
const int Enable_B = 10;
const int inputA1 = 2;
const int inputA2 = 3;
const int inputB1 = 4;
const int inputB2 = 5;
void setup()
{
pinMode(Enable_A, OUTPUT);
pinMode(Enable_B, OUTPUT);
pinMode(inputA1, OUTPUT);
pinMode(inputA2, OUTPUT);
pinMode(inputB1, OUTPUT);
pinMode(inputB2, OUTPUT);
}
void loop()
{
//----Enable output A and B------//
digitalWrite(Enable_A, HIGH);
digitalWrite(Enable_B, HIGH);
//----------Run motors-----------//
digitalWrite(inputA1, HIGH);
digitalWrite(inputA2, LOW);
digitalWrite(inputB1 , HIGH);
digitalWrite(inputB2, LOW);
delay(3000);
//-------Disable Motors----------//
digitalWrite(Enable_A, LOW);
digitalWrite(Enable_B, LOW);
delay(3000);
//-------Reverse Motors----------//
digitalWrite(Enable_A, HIGH);
digitalWrite(Enable_B, HIGH);
digitalWrite(inputA1, LOW);
digitalWrite(inputA2, HIGH);
digitalWrite(inputB1 , LOW);
digitalWrite(inputB2, HIGH);
delay(3000);
//-------Disable Motors----------//
digitalWrite(Enable_A, LOW);
digitalWrite(Enable_B, LOW);
delay(3000);
//----------Speed rise----------//
for(int i = 0; i < 256; i++)
{
analogWrite(Enable_A, i);
analogWrite(Enable_B, i);
delay(40);
}
//----------Speed fall----------//
for(int j = 256; j > 0; j--)
{
analogWrite(Enable_A, j);
analogWrite(Enable_B, j);
delay(40);
}
//-------Disable Motors----------//
digitalWrite(Enable_A, LOW);
digitalWrite(Enable_B, LOW);
delay(3000);
}
//----------------Program developed by R.GIRISH--------------//