آموزش راه اندازی موتور DC با درایور موتور L298N و برد آردوینو – بخش اول

درایور موتور و باز هم درایور موتور، هر درایوری ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارد. پیش از این راه اندازی موتورهای مختلف با درایورهای متنوع را در دیجی اسپارک منتشر کرده‌ایم. اما یکی از درایور موتورهای ساده و ارزان قیمت، که مورد توجه دانش آموزان و دانشجوها می‌باشد. درایور موتور L298N می‌باشد. تراشه این درایور خیلی قدرت و پتانسیل مناسبی ندارد. صرفا یک درایور جهت راه اندازی موتورهای ارزان قیمت و ساده است. از اینرو انتظار خیلی زیادی از این درایور نداشته باشید. در ادامه این مجموعه آموزش با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

درایور موتور L298N با هیت سینک

درایور موتور L298N از تراشه دوبل L298 یک رگولاتور داخلی ۵ ولت ۷۸M05 تشکلیل شده است. در ساختار این درایور موتور از مدار H Bridge یا همان پل H استفاده شده است. این مدار توانایی درایور و کنترل جریان را دارد که توسط پایه PWM کنترل می‌شود. پایه PWM یا همان مدولاسیون پهنای باند کنترل مدت زمان یک پالس را انجام می‌دهد و در نتیجه ولتاژ خروجی را کنترل خواهد کرد. ولتاژ کاری درایور موتور L298 بین ۵ تا ۳۵ ولت DC است. جریان کاری این درایور بین ۰ تا ۳۶ میلی آمپر متغیر است و هر درایور حداکثر تا ۲ آمپر جریان می‌کشد. بر روی این درایور موتور ۴ پین هدر برای ورودی و اتصال به دو موتور DC قرار گرفته شده است. دو پین هدر دوبل برای فعال سازی پایه سیگنال PWM هر دو موتور قرار دارد. این بورد دارای ۳ ترمینال Terminal برای تغذیه است. تغذیه ۱۲ ولت برای اتصال ولتاژ خروجی مانند باتری، آداپتور و ولتاژ ۵ ولت ورودی برای اتصال به میکروکنترلر و در نهایت تغذیه GND است. بر روی برود ۴ خروجی با نام های OUT1، OUT2، OUT3 و OUT4 برای اتصال موتور DC قرار گرفته شده است.

هدف از آموزش L298

در این آموزش توسط ماژول درایور موتور L298N، دو موتور DC را راره اندازی خواهیم کرد. دقت داشته باشید که این درایور موتور نوع ساده و معمولی است. از اینرو انتظار درایو کردن موتورهایی که حساسیت دارند را از آن نداشته باشید. در ادامه به بررسی اتصالات درایور به موتورها و کد برنامه خواهیم پرداخت.

اتصالات L298 به آردوینو

 دو موتور DC انتخاب کنید. همانطور که در تصویر زیر مشخص است، ۴ خروجی برای اتصال موتور DC به درایور L298 قرار گرفته شده است. برای تغذیه خروجی در این آموزش از باتری استفاده شده است. یک سر باتری را به خروجی ۱۲ ولت و سر دیگر آن را به GND اتصال دهید.

اتصال موتور DC

• پایه IN1 ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۹ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه IN2 ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۸ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه Enable A ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۱۰ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه IN3 ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۷ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه IN4 ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۶ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.
• پایه Enable B ماژول درایور موتور L298 را به پایه ۵ دیجیتال آردوینو Arduino اتصال دهید.

اتصال موتور DC به درایور L298

• یک قطب موتور A را به خروجی OUT1 درایور موتور L298 اتصال دهید.
• قطب دیگر موتور A را به خروجی OUT2 درایور موتور L298 اتصال دهید.
• یک قطب موتور B را به خروجی OUT3 درایور موتور L298 اتصال دهید.
• قطب دیگر موتور B را به خروجی OUT4 درایور موتور L298 اتصال دهید.

کد آردوینو درایور موتور L298

// اتصال پایه های موتور به میکروکنترلر 
// موتور اول A
int enA = 10;  // اتصال پایه Enable موتور A به پایه ۱۰ آردوینو
int in1 = 9; //اتصال پایه IN1 موتور A به پایه ۹ آردوینو 
int in2 = 8; // اتصال پایه IN2 موتور A به پایه ۸ آردوینو
// موتور دوم B
int enB = 5; // اتصال پایه Enable موتور B به پایه ۵ آردوینو
int in3 = 7; // اتصال پایه IN3 موتور B به پایه ۷ آردوینو
int in4 = 6; // اتصال پایه IN4 موتور B به پایه ۶ آردوینو
void setup()
{
  // تمامی پایه های درایور به عنوان خروجی تعریف میشود
  pinMode(enA, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(enB, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in1, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in2, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in3, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in4, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
}
void demoOne()
{
  // فعال شدن موتور در دو جهت
  // روشن شدن موتور اول A 
  digitalWrite(in1, HIGH); // خروجی IN1 فعال
  digitalWrite(in2, LOW); // خروجی IN2 غیر فعال
  // تنظیم سرعت تا ۲۰۰ 
  analogWrite(enA, 200);
  // روشن شدن موتور B
  digitalWrite(in3, HIGH); // فعال شدن خروجی IN3
  digitalWrite(in4, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN4
  // تنظیم سرعت تا۲۰۰
  analogWrite(enB, 200);
  delay(2000);
  // تغییر مسیر موتورها
  digitalWrite(in1, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN1
  digitalWrite(in2, HIGH);   // فعال شدن خروجی IN2
  digitalWrite(in3, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN3
  digitalWrite(in4, HIGH); // فعال شدن خروجی IN4
  delay(2000); // تاخیر ۲ ثانیه
  // خاموش شدن هر دو موتور
  digitalWrite(in1, LOW); // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in2, LOW);  // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in3, LOW);   // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in4, LOW);  // غیر فعال شدن 
}
void demoTwo()
{
 
  // روشن شدن موتورها
  digitalWrite(in1, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN1
  digitalWrite(in2, HIGH);  // فعال شدن خروجی IN2
  digitalWrite(in3, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN3
  digitalWrite(in4, HIGH); // فعال شدن خروجی IN4
  // تعیین شتاب از ۰ تا ماکزیمم سرعت
  for (int i = 0; i < 256; i++)
  {
    analogWrite(enA, i);
    analogWrite(enB, i);
    delay(20);
  } 
  // از ماکزیمم سرعت تا صفر
  for (int i = 255; i >= 0; --i)
  {
    analogWrite(enA, i);
    analogWrite(enB, i);
    delay(20);
  } 
  // خاموش شدن موتورها
  digitalWrite(in1, LOW);  // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in2, LOW);   // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in3, LOW); // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in4, LOW);   // غیر فعال شدن 
}
void loop()
{
  demoOne();
  delay(1000);
  demoTwo();
  delay(1000);
}

کد آردوینو Arduino را از طریق کلید های میانبری که برای انتقال کدها در نظر گرفته شده است، به نرم افزار آردوینو Arduino انتقال دهید. چنانچه شیوه نصب و راه اندازی نرم افزار آردوینو را نمی‌دانید. به آموزش کار با برد آردوینو و نصب نرم افزار آردوینو Arduino IDE مراجعه کنید.

تحلیل کد L298 آردوینو Arduino

پایه های خروجی درایور موتور جهت فعال سازی هر دو موتور را فراخوانی می‌کنیم:

pinMode(enA, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(enB, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in1, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in2, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in3, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی 
  pinMode(in4, OUTPUT); // تعریف به عنوان خروجی

اتصال پایه ها به میکروکنترلر

int enA = 10;  // اتصال پایه Enable موتور A به پایه ۱۰ آردوینو
int in1 = 9; //اتصال پایه IN1 موتور A به پایه ۹ آردوینو 
int in2 = 8; // اتصال پایه IN2 موتور A به پایه ۸ آردوینو
// موتور دوم B
int enB = 5; // اتصال پایه Enable موتور B به پایه ۵ آردوینو
int in3 = 7; // اتصال پایه IN3 موتور B به پایه ۷ آردوینو
int in4 = 6; // اتصال پایه IN4 موتور B به پایه ۶ آردوینو

روشن شدن موتور A

// روشن شدن موتور اول A 
  digitalWrite(in1, HIGH); // خروجی IN1 فعال
  digitalWrite(in2, LOW); // خروجی IN2 غیر فعال
  // تنظیم سرعت تا ۲۰۰

روشن شدن موتور B

digitalWrite(in3, HIGH); // فعال شدن خروجی IN3
  digitalWrite(in4, LOW); // غیر فعال شدن خروجی IN4
  // تنظیم سرعت تا۲۰۰
  analogWrite(enB, 200);

خاموش شدن هر دو موتور

digitalWrite(in1, LOW); // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in2, LOW);  // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in3, LOW);   // غیر فعال شدن 
  digitalWrite(in4, LOW);  // غیر فعال شدن

وسایل مورد نیاز

برد آردوینو Arduino UNO

درایور موتور L298N

موتور DC

کابل فلت نری به نری

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

پروژه L298

طی چند قسمت قبلی که طرح پروژه را پیاده سازی کردیم، با استقبال شما کاربران مواجه شدیم. در این سری برای اینکه گستره بیشتری از افراد بتوانند فرصت استفاده از بن خرید را داشته باشند؛ روال دیگری را در پیش گرفتیم. در این روش تصمیم گرفته‌ایم به ۱۰ نفر از کاربران بن خرید ارایه شود. برای دریافت بن خرید از دانشجو کیت، کاربران بایستی با استفاده از وسایل این آموزش، پروژه را اجرا کرده و بسته به خلاقیت، مدار جدیدی ایجاد کنید. سپس از اجرای کار فیلم گرفته و در شبکه‌های اجتماعی از جمله آپارات و اینستگرام، با هشتگ «#دیجی_اسپارک» و «#دانشجوکیت» و «#digispark» و «#daneshjookit» منتشر کنند. سپس از طریق بخش نظرات در ادامه همین آموزش، جهت دریافت بن خرید ارسال رایگان به ارزش ۱۰۳۰۰ تومان از دانشجو کیت، لینک را زیر همین پست ارسال کنید.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.