智能小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理

1、第一節(jié)智能小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理一、驅(qū)動(dòng)板概述驅(qū)動(dòng)板由大功率驅(qū)動(dòng)芯片 L298L298 為主，加上 L1117L1117 穩(wěn)壓芯片為整個(gè)電 路板提供穩(wěn)定的 5V5V 電壓。驅(qū)動(dòng)板能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)。通過對(duì)六 個(gè)口的控制就可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)、加減速的控制。完成向前、 向后、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)等各種組合運(yùn)動(dòng)。每個(gè)電機(jī)用三個(gè)口控制，一個(gè)使能 端E2E2 或PWM入端，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止，也能用于PWPW 瞄制調(diào)速。也就說，對(duì)這個(gè)輸入端輸入一定頻率的脈沖，當(dāng)為高電平時(shí)，電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)，為低電平時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。一定頻率的脈沖，電機(jī)一段時(shí)間內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于直流電機(jī)的慣性特性，它不會(huì)立即停 下

2、來，只要頻率高于某個(gè)值，就不會(huì)感覺到電機(jī)的停滯現(xiàn)象，反而是一 種很連續(xù)的運(yùn)動(dòng)。只要改變一個(gè)周期內(nèi)上下電平的時(shí)間比例，就可以改變電機(jī)的速度。另外兩個(gè)輸入端是為了控制方向，分別為In1In1 和 In2In2。In1In1 為高電平，In2In2 為低電平，電機(jī)按一個(gè)方向轉(zhuǎn)，In1In1 為低電平，In2In2 為高電平，電機(jī)向相反方向轉(zhuǎn)，如果他們同時(shí)為高電平或低電平，那么 電機(jī)不轉(zhuǎn)。二、驅(qū)動(dòng)板電路原理那我們首先分析一下 L298L298 驅(qū)動(dòng)板，L298L298 驅(qū)動(dòng)板原理圖如圖 1 1。 1 1298 齡板原理臥該驅(qū)動(dòng)板需要用 7.2V7.2V 電源供電，但 L298NL298N 的邏輯參考電

3、平為典型的 TTLTTL 電平。用了一個(gè) L1117L1117 穩(wěn)壓芯片提供穩(wěn)定的 5V5V 輸出電壓和邏輯參考電 壓，DdDd D1QD1Q D1D11 1和 D12D12 是發(fā)光二極管，指示運(yùn)動(dòng)方向，與它們連接的 電阻都是限流電阻。R5R5 和R8R8 都是下拉電阻，讓 EnAEnA 和 EnBEnB 口要么是高 電平，要么是低電平，防止出現(xiàn)電平混亂，提高對(duì)輸入信號(hào)的抗干擾能 力。輸出端都接有 0.1uF0.1uF 電容，加上二極管平衡電路。 他們都是為了保 護(hù) L298N,L298N,電機(jī)是感性負(fù)載， 當(dāng)給電機(jī)突然通電與斷電，因?yàn)殡娏鞯乃沧?電機(jī)兩端會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓和大電流。如果沒有保護(hù)措

4、施，L298NL298N 就可能會(huì)被燒毀。三、恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298NL298N驅(qū)動(dòng)芯片是由SG必司的產(chǎn)品，比擬常見的15腳Multiwatt封裝，內(nèi)部 有4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可知，用三極管組 成H型平衡橋，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)。同時(shí)H型PWNfe路工作在晶體管的飽 和狀態(tài)與截止?fàn)顟B(tài)，具有非常高的效率。從圖2看出該驅(qū)動(dòng)芯片有兩路H型PWW路，上面已談到用PWM6制直流電機(jī)調(diào) 速的根本原理， 現(xiàn)在來看電路的具體實(shí)現(xiàn)。In1為高電平，In2為低電平，EnA為高電平時(shí)，U1、U4輸出為高電平，U2、U3輸出為低電平。在OUT1 OUT2S上 電機(jī)后，T1、

5、T4管導(dǎo)通，T2、T3管截止，電機(jī)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)。In1為低電平，In2為高電平，EnA仍舊為高電平，T1、T4管截止，T2、T3管導(dǎo)通，電機(jī)向相反 方向轉(zhuǎn)。In1、In2同時(shí)為高電平或低電平，T1與T3同時(shí)導(dǎo)通或截止,T2與T4也是同時(shí)導(dǎo)通與截止，但與前者相反，也就是OUT倡OUT孫壓相同。 電時(shí)機(jī)快 速停轉(zhuǎn)。 如果EnA端為低電平， 整個(gè)H型PWNfe路關(guān)閉。電機(jī)當(dāng)然也就不會(huì)轉(zhuǎn)。圈2L298H肉部結(jié)構(gòu)圖=四、驅(qū)動(dòng)板連線:驅(qū)動(dòng)板與單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)板與直流電機(jī)的接線如圖3,整個(gè)系統(tǒng)的總電源由L298驅(qū)動(dòng)板的供電電源提供。L298驅(qū)動(dòng)板的5V電源輸出給單片機(jī)。L298驅(qū)動(dòng)板的輸入控制端與P0口相連，具體各管腳的連接的情況如圖3。L298驅(qū)動(dòng)板的 輸出直接與直流電機(jī)連接，參照?qǐng)D3。L298驅(qū)動(dòng)板的有一個(gè)VCCGNM用。他 們是使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，作為公共端的。要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的前后控制，只要P0A0和P0A1邏輯電平相反。假設(shè)P0A0為高，P0A1為低時(shí)是正轉(zhuǎn)。那么在顛倒送數(shù)，即P0A0為低，P0A1為高，車輪就會(huì)反轉(zhuǎn)。調(diào)速，控制P0A2