L298, Çift H-Köprü Motor Sürücü modülü

DC motorlar, röleler ve stepper motorların nasıl çalıştığını hiç merak ettiniz mi? Hepsi L298’in eseridir! L298’i nasıl kullanacağınızı öğrendikten sonra DC motorlarınızı kontrol etmeyi öğrenmek çok daha kolay olacak.

Bu makale aracılığıyla L298 Dual H-Bridge Sürücüsü hakkında her şeyi öğreneceksiniz. Bu blogda şunları ele alacağız:

DC Motor nedir?
L298 Dual H-Bridge Sürücüsü nedir?
L298’in özellikleri
L298 Pin çıkışı
L298n Motor Sürücüsü
L298n motor sürücüsü nasıl çalışır?
L298n Motor Sürücüsünün uygulamaları
L298n motor sürücüsü ile DC motor kontrolü ve Arduino
Diğer Motor Sürücüleri ile karşılaştırma

DC Motor nedir?

DC motorlar, Doğru Akım (DC) ile çalışan motorlardır. DC motorlar, küçük motorlardan devasa motorlara kadar çeşitli konfigürasyonlarda mevcuttur. DC motorlar, robotik temellerinde, quadcopterlerde, model uçaklarda ve botlarda kullanılabilir.

DC motor nasıl çalışır?

Çalışan Fırçalı DC motor
(Kaynak: Renesas)

DC motorlar tel bobinlerinden oluşur
Bobinler komütatöre bağlıdır
Bobinler bir çift mıknatıs veya statörle çevrelenmiştir
Komütatöre DC akım uygulanır
Bobinlerde manyetik alan oluşur
Bobin manyetiği mıknatıslarla (“stator”) etkileşir
Dönüş yönü, motorun kontaklarındaki polariteyi tersine çevirerek değiştirilebilir

Daha fazla bilgi için lütfen Helen’in bloguna bakın, Projeniz için Doğru Motoru Seçme – DC vs Stepper vs Servo Motorlar.

L298 Dual H-Bridge Sürücüsü nedir?

L298, TTL mantık sinyalleri alan yüksek voltajlı ve yüksek akımlı bir motor sürücü çipidir.
Genellikle aşağıdaki durumlarda kullanılır
- Motorlar ve solenoid gibi farklı yükleri çalıştırmak gerektiğinde H-Bridge gereklidir.
- Yüksek güçlü motor sürücüsü gereklidir.
- Kontrol birimi yalnızca TTL çıkışları sağlayabiliyorsa.
- Akım kontrolü ve PWM çalıştırılabilir tek çip cihazı gereklidir.
Çıkışındaki belirli cihazı bağımsız olarak etkinleştirmek veya devre dışı bırakmak için iki etkinleştirme girişi vardır.

Böylece, H-Bridge esasen DC motorların döndürme yönünü kontrol etmek için kullanılır.

L298’in özellikleri

L298n Modülünün ana özellikleri şunlardır:

Yüksek çalışma voltajı – 46v’ye kadar ulaşabilir
Büyük çıkış akımı
- Anlık pik akım 3A’ya kadar çıkabilir
- Sürekli çalışma akımı 2A’ya kadar çıkabilir
25W Nominal Güç
DC ve Stepper Motorlar gibi endüktif yükleri sürmek için kullanılan 2 H-bridge ile yüksek voltaj ve akım tam köprü sürücüsü.
Standart mantık seviyesi sinyalleri ile kontrol edilir
Giriş sinyali vermeden cihazı etkinleştirmek veya devre dışı bırakmak için 2 etkinleştirme kontrol terminali.
İki fazlı stepper motor, dört fazlı stepper motor veya iki DC motoru sürme yeteneği
Endüktif yüklerin ters akımından cihazları korumak için yüksek kapasiteli filtre kondansatörü ve serbest akış diyotu içerir.
78M05 entegre stabilizör tüpü, güç kaynağından 5v elde etmek için kullanılabilir. (Çipin korunması için sürüş voltajı 12v’dan büyük olduğunda harici 5v mantık kaynağı ile kullanılmalıdır)

L298 Pin çıkışı

Pin işlevleri şunlardır:

Pin-Numarası	Pin Adı	Açıklama
1 15	Sense A Sense B	Yükün akımını kontrol etmek için bu pin aracılığıyla toprakla bağlantı kurmak için sense direnç bağlamak için kullanılır.
2 3	Out 1 Out 2	Bridge A’nın çıkışı, bu iki pin arasından akan akım, pin 1’de izlenir
4	Vs	Güç çıkış aşamaları sırasında besleme voltajı (pin ile toprak arasında endüktif olmayan 100nF kondansatör bağlanmalıdır)
5 7	Input 1 Input 2	Bridge A’nın TTL uyumlu girişleri
6 11	Enable A Enable B	TTL Uyumlu Etkinleştirme Girişi
8	GND	GND (tüm voltajların ölçülebileceği nokta)
9	Vss	Mantık Blokları için Besleme Voltajı (pin ile toprak arasında endüktif olmayan 100nF kondansatör bağlanmalıdır)
10 12	Input 3 Input 4	Bridge B’nin TTL Uyumlu Girişleri
13 14	Out 3 Out 4	Bridge B’nin çıkışları. Buradan akan akım pin 15’te izlenir

L298n Motor Sürücüsü

L298 modülü genellikle motor sürücüleri tasarlamak için kullanılır. Seeed’de çeşitli L298n Motor Sürücüleri sunuyoruz.

L298 Dual H-Bridge Motor Sürücüsü

Çift H sürücü modülü, ST L298N çift tam köprü sürücüsünü kullanır, 15 pinli Multiwatt ve PowerSO20 paketlerinde entegre monolitik bir devredir.
Yüksek voltaj, yüksek akım çift tam köprü sürücüsü, standart TTL mantık seviyelerini kabul etmek ve röleler, solenoidler, DC ve stepper motorlar gibi endüktif yükleri sürmek için tasarlanmıştır.

Motor Sürücü L298 Modülü – .NET Gadgeteer Uyumlu

Bu motor sürücü modülü, 2 DC motorun hızını ve yönünü kontrol eder, 40V 3A’ya kadar.
Modül kendisi bir gadgeteer ana kartından güç alır ve kontrol edilir, ancak motorlar ayrı bir güç kaynağından beslenir.

Grove – I2C Motor Sürücüsü

Stepper Motor veya DC Motoru doğrudan kontrol eder. Kalbi, her kanal başına 2A’ya kadar akım taşıyabilen çift kanallı H-bridge sürücü çipi (L298N)dir ve Arduino gibi platformlarla I2C iletişimini yöneten bir Atmel ATmega8L ile kontrol edilir.
Her iki motor da farklı hız ve yönlerde ayarlandığında aynı anda çalıştırılabilir. İki fırçalı DC motor veya bir 4 telli iki fazlı stepper motoru besleyebilir.

L298n motor sürücüsü nasıl çalışır?

Aşağıdaki şematik diyagram L298n Motor Sürücüsünün iç yapısını ve çalışma akışını göstermektedir:

Motor A’nın kontrol modu ve durumu aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Motor 1 (IN1), Motor 2 (IN3)	Motor 1 (IN2), Motor 2 (IN4)	Motor Dönüş
0	0	Dönmeyi Durdur
0	1	Saat Yönünde
1	0	Saat Tersine
1	1	Dönmeyi Durdur

Tablodan görüldüğü gibi, motor 1 için dönüş yönü kontrol pini IN1 ve IN2 ile, motor 2 için ise kontrol pini IN3 ve IN4 ile kontrol edilmektedir.
Aktif sinyal = 1 olduğunda
- IN1 ve IN2 00 veya 11 olduğunda motor fren durumundadır
- IN1 0 ve IN2 1 olduğunda motor A saat yönünde dönecektir
- IN1 1 ve IN2 0 olduğunda motor A saat tersine dönecektir
- Motor B kontrol yöntemi motor A ile aynıdır
Motor hızı ayrıca modül PWM kontrol pini (Motor 1 için ENA, motor 2 için ENB) ile de kontrol edilebilir
- Hız ayarlanırken, IN1 ve IN2’nin dönüş yönü öncelikle onaylanmalı ve etkin terminaller için PWM darbeleri çıkış verilmelidir.

l298n motor sürücüsü DC motor ile nasıl çalışır?

l298n H-köprü motor sürücüsünün DC motor ile nasıl çalıştığına bakalım.

İşleri basitleştirmek için 4 anahtardan oluşan bir H-köprü sürücüsü çizeceğim. Neden H-köprü denir? Yapıda motorun H harfinin köprü kısmında oturduğunu görebilirsiniz. Nasıl çalışır?

H-köprünün üst kısmına pozitif bir voltaj uygulayalım ve alt kısmına negatif bir voltaj uygulayalım.

Şimdi, bu iki anahtarı kapattığımızda ne olur?

Pozitif motorun sol tarafına, negatif ise sağ tarafına uygulanır. Bu durumda motor saati yönünde dönecektir.

Tersi durumda, diğer iki anahtarı kapatıp bu iki anahtarı açık bırakırsanız.

Şimdi, pozitif motorun sağ tarafına, negatif ise diğer tarafa uygulanır. Bu durumda motor saati tersine dönecektir.

Pulse Genişlik Modülasyonu (PWM)

Motorun hızı, L298N motor sürücüsünün “Enable” girişine gönderilen PWM darbesinin genişliği ile belirlenir. Darbelerin genişliği arttıkça motor daha hızlı dönecektir. Böylece, PWM hızı kontrol etmenizi sağlar.

L298n Uygulaması

L298n Motor Sürücüleri, günlük yaşamımızda otomatlardan robotlara kadar her yerde kullanılmaktadır. Aşağıdaki eğitimle L298n ile DC motorları evde kontrol edebilirsiniz.

Arduino ile DC Motorları Kontrol Etme

L298n çift H-köprüsü ile akımın yönünü değiştirebilirsiniz, bu da bir motor ile her iki yönde dönebilmenizi sağlar. Ayrıca, PWM girişi ile bir Arduino kullanarak istediğiniz hızda döndürmek mümkündür.

Neye ihtiyacınız var?

Adım 1- Yeni I2C motor sürücümüze eklenen yeni bir işlev olan döner anahtar ile adresi ayarlayın.

Adım 2 – Grove – I2C Motor Sürücü V1.3’ü Grove-Base Shield’in I2C portuna bağlayın.
Adım 3 – Grove – Base Shield’i Seeeduino’ya takın.
Adım 4 – Seeeduino’yu bir USB kablosu ile PC’ye bağlayın.
Adım 5 – Github’dan Grove_I2C_Motor_Driver_v1_3 Kütüphanesini indirin.
Adım 6 – Arduino için kütüphane yüklemek üzere Kütüphane nasıl yüklenir belgesine başvurun.
Adım 7 – Kodu Arduino IDE’ye kopyalayın ve yükleyin. Kodu nasıl yükleyeceğinizden emin değilseniz, lütfen kodu nasıl yükleyeceğinizi kontrol edin.

Kod

DC motorları kontrol etmek için fonksiyonlar

Hız fonksiyonu ile – istediğiniz hızda bir motoru çalıştırabilirsiniz
- motor_id hangi motorun kullanılacağını temsil eder (MOTOR1/2)
- _speed ayarlayabileceğiniz hızı temsil eder. -100 ile 100 arasında olabilir, hız >0 olduğunda DC motor saat yönünde dönerken, hız <0 olduğunda DC motor saat tersine döner. Değer ne kadar büyükse, hız o kadar fazladır.
Durma fonksiyonu ile – bir DC motorun çalışmasını durdurmayı seçebilirsiniz
- motor_id hangi motorun kullanılacağını temsil eder (MOTOR1/2)

L298 motor sürücünüzle daha fazlasını yapmak ister misiniz? Adım adım bir stepper motoru nasıl çalıştıracağınızı ve L298n Motor Sürücüsü ile Codecraft ile oynamayı öğrenmek için buraya tıklayabilirsiniz: Seeedstudio Wiki – Grove – I2C Motor Sürücü V1.3

Diğer Motor Sürücüleri ile Karşılaştırma

Servo Motorlar ve stepper motorlar gibi birçok motor sürücüsü varken, motor sürücüleri arasındaki gerçek farklar nelerdir ve hangisini seçmelisiniz? Endişelenmeyin, çeşitli motor sürücülerini karşılaştırmanız için sizin için bir tablo hazırladık, böylece hangi motor sürücüsünün projeniz için en uygun olduğunu bilebilirsiniz.

Tür	Motor Sürücüleri	Çip	Aktüatör	Çalışma Voltajı	Çalışma Akımı
Grove	Grove – I2C Motor Sürücü	L298n	2 DC motor veya 1 Stepper	6v ile 15v	2.0A her biri (Maks)
	Grove – I2C Motor Sürücü (TB6612FNG)	TB6612FNG	2 DC Motor veya 1 Stepper	2.5v ile 13.5v (5 Ortalama, 15v Maks)	1.2A (Ortalama) ile 3.2A (Maks)
	Grove – I2C Mini Motor Sürücü	DRV8830	2 DC Motor	2.75v ile 6.8v	0.2A ile 1A her biri
Shield	Motor Shield V2.0	L298n	2 DC motor veya 1 Stepper	6v ile 15v	2.0A her biri (Maks)
	4A Motor Shield	MC33932	2 DC Motor	6v ile 28v	5.0A her biri (Maks)
	Fırçasız Motor Shield (TB6605FTG)	TB6605FTG	1 DC Fırçasız Motor	9v ile 24v	–

Özet

L298n motor sürücüsü hakkında tüm bilgilere sahip olduğunuz için, artık kendi robotik projelerinizi inşa etmeye başlayabilirsiniz! L298 hakkında daha ayrıntılı bilgi için L298 veri sayfasına buradan ulaşabilirsiniz: L298 Veri Sayfası