物联网AI MicroPython传感器学习 之 L298电机驱动模块

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一、产品简介

L298N是意法半导体（ST Semiconductor）集团旗下量产的一种双路全桥式电机驱动芯片，拥有工作电压高、输出电流大、驱动能力强、发热量低、抗干扰能力强等特点，通常用来驱动继电器、螺线管、电磁阀、直流电机以及步进电机。
L298N可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。  
L298N 采用Multiwatt 15封装，N是L298的封装标识符。如图是市面上较为常见的一款L298N驱动模块。其中黑色的直立芯片就是 L298N 。并且配备了散热器，其可以用于大功率场景。

市面上也有一些采用其他封装的模块，采用更小体积的封装模式，以应对更小功率需求的场景。其引脚定义都大致相同。

引脚定义

VCC：驱动电源正（在图示模块中可使用5V或12V）GND：驱动电源地Out1 Out2 Out3 Out4：功率输出IN1 IN2 IN3 IN4：逻辑控制ENA：IN1 & IN2 使能（TTL高电平使能）ENB：IN3 & IN4 使能（TTL高电平使能）

其中 ENA 和 ENB 在部分模组中可能未透出给开发者，此时它们默认连接至芯片内部的VDD，即默认使能。

二、技术参数

驱动部分端子供电范围 Vs：5V~ 35V驱动部分峰值电流 lo：2A逻辑部分端子供电范围 Vss：5V~7V(板内取电+5V)逻辑部分工作电流范围：0 ~ 36mA控制信号输入电压范围：
低电平：-0.3VsVin≤1.5V
高电平：2.3VsVinsVss使能信号输入电压范围：
低电平：-0.3svin≤1.5V(控制信号无效）
高电平：2.3VsvinsVss(控制信号有效）最/大功耗：20W(温度T=75°C时）储存温度：-25°C~+130°C驱动板尺寸：48mm _ 43mm _ 33mm

三、软件接口

L298DC - 创建直流电机驱动对象

函数原型

L298DCObj = L298DC(Intx:PWM, Intx:PWM, en=None, freq=50)

参数说明

该方法初始化一个 L298DC 对象，用于直流电机控制。其使用L298的单侧资源，即 ENA，IN1，IN2 以控制 OUT1， OUT2；或使用 ENB，IN3，IN4 以控制 OUT3， OUT4。

参数	类型	必选参数？	说明
Intx	PWM	是	IN1或IN3引脚的PWM对象。传入PWM对象
Intx	PWM	是	IN2或IN4引脚的PWM对象。传入PWM对象
en	PWM	否	ENA或ENB引脚的PWM对象。传入PWM对象。若该入参不被指定，则默认对应的控制引脚已被使能。
freq	int	否	PWM驱动频率。默认为50Hz。开发者可以改变此值以寻找最佳的驱动效果。

返回值

若L298DC对象创建成功，返回L298DC对象；否则抛出Exception

示例代码

from machine import PWM, Pinfrom l298 import L298DCin1 = PWM(Pin(2))in2 = PWM(Pin(4))ena = PWM(Pin(16))wheel = L298DC(in1,in2,ena,100)

run(rate) - 驱动电机以指定速度转动

函数功能：

驱动电机以rate指定速度转动。其中，rate指定的是电机最大功率的百分比。例如当rate=50时，电机以50%最大功率转动。（因此，对于普通的直流电机而言，并不能严格控制转速）

函数原型：

L298DC.run(rate:int)

参数说明：

参数	类型	必选参数？	说明
rate	int	是	范围从-100度到+100。rate指定的是电机最大功率的百分比。例如当rate=50时，电机以50%最大功率转动。当rate>0时，电机正转；当rate<0时，电机反转。

返回值：

无

stop() - 电机停转

函数功能：

电机停转

函数原型：

L298DC.stop()

参数说明：

无

返回值：

无

enable() - 使能驱动

函数功能：

使能驱动。仅在指定en引脚时，该函数有效。

函数原型：

L298DC.enable()

参数说明：

无

返回值：

无

disable() - 去使能驱动

函数功能：

去使能驱动。仅在指定en引脚时，该函数有效。

函数原型：

L298DC.disable()

参数说明：

无

返回值：

无

四、接口案例

案例代码

from machine import PWM, Pinfrom l298 import L298DC# 初始化左轮驱动in1 = PWM(Pin(2))in2 = PWM(Pin(4))ena = PWM(Pin(16))wheelLeft = L298DC(in1,in2,ena,100)# 初始化右轮驱动in3 = PWM(Pin(2))in4 = PWM(Pin(4))enb = PWM(Pin(16))wheelRight = L298DC(in3,in4,enb,100)# 全速前进wheelLeft.run(100)wheelRight.run(100)utime.sleep(10)# 右转wheelLeft.run(100)wheelRight.run(50)utime.sleep(10)# 后退wheelLeft.run(-50)wheelRight.run(-50)utime.sleep(10)# 原地旋转wheelLeft.run(-50)wheelRight.run(50)utime.sleep(10)# 停车wheelLeft.stop()wheelRight.stop()

五、工作原理

L298的控制信号

ENA	IN1	IN2	行为
0	x	x	电机关闭
1	0	1	电机正转
1	0	0	电机制动
1	1	0	电机反转
1	1	1	电机制动

参考文献及购买链接

[1] L298电机驱动单元购买链接