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方案一:L298集成驱动芯片电路

用L298驱动两台直流电机的电路。引脚6,11可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进,则可将5,10和7,12两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6,11即可实现直行、转弯、加减速等动作。

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图5 L298直流电机驱动电路

用L298驱动两台直流电机电路如图所示,。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两台直流减速电动机。5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。2,3,13,14四个脚连接直流减速电机。6,11脚接PWM信号(即EnA,EnB接控制使能端)控制电机的停转。四组光耦对输入、输出电信号起隔离作用。8脚接地。表4-1是L298N功能逻辑真值表图。

Ven为6,11脚。IN1=IN3,IN2=IN4.

IN1为5脚。 IN2为7脚。 IN3为10脚。 IN4为12脚。

表1 L298驱动电路真值表

ENA=ENB=1 IN1=1 IN2=0 右转
IN1=0 IN2=1 左转
ENA=ENB=0 IN1=IN2=1(或0) 停止
IN1=1(或0),IN1=IN2 停止

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。

方案二:本设计采用晶体管作开关控制H桥的正反电流导通。直流电机驱动电路如下图所示

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图6直流电机驱动电路

在图示情况下,晶体管Q1、Q2、Q3、Q4作H桥的四个导通开关,晶体管Q5、Q6起控制H桥导通开关的作用。电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10起稳定各晶体管工作状态的作用,在没有导通信号到来的时候保证各晶体管都处于完全断开状态。

系统接收到前进控制信号,F(前进信号)为高电平,晶体管Q5导通控制晶体管Q2、Q3导通,H桥形成正向电流回路,直流电机正转,同时点亮前进指示灯(LED1),驱动探测车前向行驶;系统接收到后退控制信号,B(后退信号)为高电平,晶体管Q6导通控制晶体管Q1、Q4导通,H桥形成正向电流回路,直流电机反转,同时点亮前进指示灯(LED2),驱动探测车后向行驶。同理,利用另以个相同的直流电机驱动电路实现探测车的左右转控制。

直流电机驱动电路最核心的部件是晶体管,晶体管的电气参数直接影响到驱动电路的工作性能,我们可以根据设计的需要选用合适的晶体管。本设计分别选用了S8550(PNP型)和S8050(NPN型)。

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