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第 9 卷第 4 期 2009 年 7 月  潍坊学院学报 Journal of Weifang Univer sity  Vol. 9 No. 4 Jul. 2009 L298N 在直流电机 PWM 调速系统中的应用 孙绪才  * ( 潍坊学院, 山东 潍坊 261061) 摘  要: 介绍了 L298N 芯片的特点和工作原理, 提出了基于 L298N 芯片设计电机 PWM 控制系统的 方法, 设计出了电机调速系统电路图, 重点研究了基于 MCS- 51 单片机用软件产生 P WM 信号的途径, 并讨论了一种独特的通过采用计数法加软件延时法实现 P WM 信号占空比调节的方法。运行试验表明, 系统工作稳定可靠, 满足直流电动机的调速要求。 关键词: L298N; 电机; 调速; 控制系统 中图分类号: T P273 文献标识码: A 文章编号: 1671- 4288( 2009) 04- 0019- 03 电子技术的高度发展, 促使直流电机调速逐步 t ion) , 它是指将输出信号的基本周期固 定, 通过调 从模拟化向数字化转变, 特别是单片机技术的应用, 使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段, 智能 化、高可靠性已成为它发展的趋势。本文在研究直 整基本周期内工作周期的大小来控制输出功率的方 法。在 PWM 驱动控制的调整系统中, 按一个固定 的频率来接通和断开电源, 并根据需要改变一个周 流电机驱动技术和 P WM 方法的基础上, 设计了基 期内/ 接通0和/ 断开0 时间的长短 [ 3] 。因此, PWM 于 L298N 芯片的直流电机调速系统硬件电路, 并提 供一种用单片机软件实现 PWM 调速的方法。 1 L298N 的工作原理 L298N 是 SGS 公 司 又被称为/ 开关驱动装置0。如图 2 所示, 在脉冲作 用下, 当电机通电时, 速度增加; 电机断电时, 速度逐 渐减少。只要按一定规律, 改变通、断电的时间, 即 可让电机转速得到控制。 的产品, 其 内部 包含 4 通 道逻辑 驱动 电路, 即 内 含 二个 H 桥的高电压大电流 双全桥 式驱 动器, 接 收 标 准 TT L 逻辑电平信号, 可 [ 1] 图 1 L298N 外部引脚 设占空比为 D= t / T , 则电机的平均速度为: 形式为单极可逆模式, 2 个 H 桥的下侧桥晶体管发 射极连在一起, 其引脚排列 如图 1 所示, 1 脚 和 15 脚可单独引出连接电流采样电阻器, 形成电流传号。 全通电时的速度( 最大) ; D= t / T 表示占空比。 L298 可 驱 动 2 个 电 机, OU T l、OU T2 和 OUT 3、 OU T4 之间分别接 2 个电动机。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 [ 2] 很适合用作小型直流电机控制芯片。 2 P WM 基本原理 PWM 即脉冲宽度调制 ( P ulse Widt h Modula2 由公式( 1) 可见, 当改变占空比 D 时, 就可以得 [ 4, 5] 3 系统硬件设计 根据 实 际 控 制 的 需 要, 本 文 给 出 了 基 于 AT89C52 型单片机和 L298N 的直流电机调速系统 的硬件连接图。如图 3 所示, L298N 采用外接电源 单独供电工作方式, 电源电压为 12V。本系统选用 *  收稿日期: 2008- 12- 16 作者简介: 孙绪才( 1978- ) , 男, 山东日照人, 潍坊学院助教, 硕士。 ) 19 )驱动 46V、2A 以 下 的 电图 2 PWM 控制原理图 驱动 46V、2A 以 下 的 电 图 2 PWM 控制原理图 机 。由 L298N 构 成 的 设电机始终接通电源时, 电机转速最大为 V max , PWM 功率放 大器的工 作 V d = Vmax # D ( 1 ) 式中: V d 表 示电机的平均速度; Vmax 表示电机 使能端, 控制电机的停转 。这些特性使得 L298N 到不同的电机平均速度, 从而达到调速的目的 。 潍坊学院学报 AT89C52 作为 CPU , 它是一种低功耗、高性能, 片 内带 4KB 快 闪 可 编 程/ 擦 除 只 读 存 储 器 的 8 位 CMOS 微控制器, 与 MCS- 51 型 微控制器产品 系 列兼容, 使用高密度、非易失存储技术制造, 不需扩  2009 年 7 月 例如: 设 P WM 脉冲的周期为 100ms, 则计满 100 个 1ms 的时间片段为一个 周期。假设要 求占空比为 70 % , 则在一 个周期的前 70ms 时 间里 P2. 0= 1, P2. 1= 0, 此时电