L298N 驱动模块的应用

原文地址：L298N 驱动模块的应用 作者：远方

L298N 电机驱动模块性能特点：

1：可实现电机正反转及调速。
2：启动性能好，启动转矩大。
3：工作电压可达到36V，4A。
4：可同时驱动两台直流电机。
5：适合应用于机器人设计及智能小车的设计。

情况一：用L298N驱动两台直流减速电机的电路。引脚A，B可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进，则可将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制使能端A，B即可实现直行、转弯、加减速等动作。

情况二：用L298实现二相步进电机控制。将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接入单片机的某个端口，输出连续的脉冲信号。信号频率决定了电机的转速。改变绕组脉冲信号的顺序即可实现正反转。

提供原理图和直流、步进等电机的测试程序，是测试程序、、、

模块几点说明：

IN1-IN4逻辑输入：其中IN1、IN2控制电机M1；IN3、IN4控制 电机M2。例如IN1输入高电平1,IN2输入低电平0，对应电机M1正转；IN1输入低电平0,IN2输入高电平1，对应电机M1反转，调速就是改变高电平的占空比。（如何改变占空比请学会百度）

白色芯片：为TLP521-4光隔，作用是光电隔离，保护因电机启动停止瞬间产生的尖峰脉冲对主控制器的影响。

RN1、RN2：上下拉电阻，不用多说；其中470为470欧电阻，5.6K为5600欧电阻。
PWMA、PWMB：L298N使能端（高电平有效，常态下用跳线帽接于VCC），可通过这两个端口实现PWM调速（使用PWM调速时取下跳线帽），具体参考L298N芯片手册。
VIN：电机供电电源接口，如果电机采用9V供电，那么电源正极接VIN，负极接GND即可。
VCC：L298N芯片供电5V，此模块需要外接（最好取逻辑部分的电压供电）
D1-D8：续流二极管-IN4007
M1：电机1接口，没有正负之分，如果发现电机转向不对将电机两线调换即可。
M2：同M1。

有个别买家拿到模块后反应模块不能正常工作的大半都是共地问题引起的，这里我们简要说明一下共地问题。
注意：
L298N供电的5V如果是用另外电源供电的话，（即不是和单片机的电源共用），那么需要将单片机的GND和模块上的GND连接在一起，只有这样单片机上过来的逻辑信号才有个参考0点。此点非常重要，请大家注意。

 

L298N 的说明及应用
恒压恒流桥式2A 驱动芯片L298N
L298 是SGS 公司的产品，比较常见的是15 脚Multiwatt 封装的
L298N，内部同样包含4 通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直
流电机，或一个两相步进电机。
L298N 芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出
电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用
单片机的IO 口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。
L298N 可接受标准TTL 逻辑电平信号VSS，VSS 可接4．5～7 V 电压。
4 脚VS 接电源电压，VS 电压范围VIH 为＋2．5～46 V。输出电流可达
2 A，可驱动电感性负载。1 脚和15 脚下管的发射极分别单独引出以
便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298 可驱动2 个电动机，
OUT1，OUT2 和OUT3，OUT4 之间可分别接电动机，本实验装置我们选
用驱动一台电动机。5，7，10，12 脚接输入控制电平，控制电机的
正反转。EnA，EnB 接控制使能端，控制电机的停转。表1 是L298N 功
能逻辑图。

In3，In4 的逻辑图与表1 相同。由表1 可知EnA 为低电平时，输入电
平对电机控制起作用，当EnA 为高电平，输入电平为一高一低，电机
正或反转。同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。
L298N 控制器原理如下：
图3 是控制器原理图，由3 个虚线框图组成。

（1）虚线框图1 控制电机正反转，U1A，U2A 是比较器，VI来自炉体
压强传感器的电压。当VI＞VRBF1 时，U1A 输出高电平，U2A 输出高电
平经反相器变为低电平，电机正转。同理VI＜VRBF1 时，电机反转。电
机正反转可控制抽气机抽出气体的流量，从而改变炉体压强。
（2）虚线框图2 中，U3A，U4A 两个比较器组成双限比较器，当VB
＜VI＜VA 时输出低电平，当VI＞VA，VI＜VB 时输出高电平。VA，VB 是由
炉体压强转感器转换电压的上下限，即反应炉体压强控制范围。根
据工艺要求，我们可自行规定VA，VB 的值，只要炉体压强在VA，VB

所确定范围之间电机停转（注意VB＜VRBF1＜VA，如果不在这个范围内，
系统不稳定）。
（3）虚线框图3 是一个长延时电路。U5A 是一个比较器，Rs1 是采样
电阻，VRBF2 是电机过流电压。Rs1 上电压大于VREF2，电机过流，U5A 输
出低电平。由上面可知，框图1 控制电机正反转，框图2 控制炉体
压强的纹波大小。当炉体压强太小或太大时，电动机转到两端固定
位置停止，根据直流电机稳态运行方程[3]：
U＝CeФN＋RaIa
其中:Ф为电机每极磁通量；
Ce 为电动势常数；
N 为电机转数；
Ia 为电枢电流；
Ra 电枢回路电阻。
电机转数N 为0，电机的电流急剧增加，时间过长将会使电机烧坏。
但电机起动时，电机中线圈中的电流也急剧变大，因此我们必须把
这两种状态分开。长延时电路可把这两种状态区分出来。长延时电
路工作原理：当Rs1 过流U5A 产生一个负脉冲经过微分后，脉冲触发
555 的2 脚，电路置位，3 脚输出高电平，由于放电端7 脚开路，C1，
R5 及U6A 组成积分器开始积分，电容C1 上的充电电压线性上升，延
时运放积分常数为100R5C1。当C1 上充电电压，即6 脚电压超过2／3
VCC，555 电路复位，输出低电平。电机启动时间一般小于0．8 s，
C1 充电时间一般为0．8～1 s。U5A 输出电平与555 的3 脚输出电平
经U7 相或，如果U5A 输出低电平大于C1 充电时间，U7 在C1 充电后
输出低电平由与门U8 输入到L298N 的6 脚ENA 端使电机停止。如果
U5A 的输出电平小于C1 充电时间，6 脚不动作电机的正常启动。长延
时电路吸收电机启动过流电压波形，从而使电机正常启动。
下图是其引脚图：

1、15 脚是输出电流反馈引脚，其它与L293 相同。在通常使用中这
两个引脚也可以直接接地。上图是其与51 单片机连接的电路图。