2014年2月24日 星期一

L298N 馬達驅動板接線說明與正反轉程式測試

網頁最後修改時間:2016/05/06

欲操作直流馬達或是步進馬達,可上露天賣場選購此電路板

馬達驅動板的應用實例,可參考部落格的網頁:

Note:此網頁並不會說明 L298N 馬達驅動板的規格,這些資料都列在露天賣場上,有需要再利用連結點擊前往。


L298N 馬達驅動板說明:

下圖是 L298N 馬達驅動板實體圖上各接腳的說明,請使用它作為下面各電路接線圖輔助之用
L298N 馬達驅動板個接腳說明

在接下來的兩個圖面:一個是 L298N 晶片內部功能方塊圖,清楚的圖示出整個晶片受控與輸出的功能方式,紅色字的部分對應到電路圖的電源標示;另一個則是 L298N 馬達驅動板的設計電路圖,其中更特別標示出跳線帽 ( 黃色兩小啞鈴圖示 ) 的位置。

對照與比對 L298N 資料手冊 ( Page1 ) 的方塊圖與 L298N 馬達驅動板電路圖,應該不難了解這些跳線帽的功能,和圖面中各電源的名稱定義與關係。

L298N 晶片內部功能示意圖
L298N 晶片內部功能示意圖 ( source: STMicroelectronics L298N datasheet )

L298N 馬達驅動板電路圖

在 L298N 馬達驅動板電路圖中,IN1 和 IN2 控制 OUT1 與 OUT2 的輸出電源;而 IN3 和 IN4 控制 OUT3 與 OUT4 的輸出電源。

輸出電源的極性控制則是經由兩個輸入端的組合而定 ( 可使用下面表格來對照 L298N 晶片內部功能示意圖 ),這些控制方法將會用在馬達轉向控制與程式撰寫上。

ENA
( ENB )
IN1
( IN3 )
IN2
( IN4 )
OUT1
( OUT3 )
OUT2
( OUT4 )
馬達狀態
0XXXX無動力停止
100快速煞車
10101正轉
11010反轉
111快速煞車

詳細的接線圖如下所示,點擊可放大看看原圖。
L298N 馬達驅動板,正反轉建議接線
電源接線方式 (A):L298N 馬達驅動板,正反轉建議接線

實際接線 (A) 的情況如下圖所示,電路圖中的 BAT1 就是照片中綠色轉接頭連接的地方,依照實際馬達驅動電壓輸入就可以了 ( 此處使用的電壓必須大於 5V,小於 5V 時必須使用兩組電源輸入,也就是要使用下面 (B) 的接線方式 )。
馬達正反轉控制線路照片 ( 使用外接電源 DC 12V )
馬達正反轉控制線路照片 ( 使用外接電源 DC 12V )

或許有人會問,樹莓派是 3V3 的邏輯準位,這樣行得通嗎 ?

先不說是實驗求得結果,而是由規格書上 ( L298N, Page 3 ) 來看
  • Ven = L ( Enable Low Voltage ):-0.3 ~ 1.5V
  • Ven = H ( Enable High Voltage ):2.3  ~ Vs ( Vs 指的是邏輯電壓,這裡是指降壓之後的 DC 5V )
所以使用 3V3 邏輯準位是可以正常動作的。

下面兩個電路圖 ( B ) 和 ( C ) 是電源部分其他接線的方式,提供給有需要的人做參考;使用上,建議使用電源接線方式 (A) 就可以了。
電源接線方式 (B):L298N 馬達驅動板,正反轉接線
電源接線方式 (C):L298N 馬達驅動板,正反轉接線

馬達正反轉測試:

點擊下方的連結或是輸入下面指令下載測試程式
pi@raspberrypi ~ $ cd Codes
pi@raspberrypi ~/Codes $ wget -O - http://goo.gl/RiNF15 | tar zxvf -
.... << 過程省略 >> ....
pi@raspberrypi ~/Codes $ cd Motor_FR/
pi@raspberrypi ~/Codes/Motor_FR $ ls -l
總計 12
-rwxr-xr-x 1 pi pi 7242  2月 23 19:36 motorfr
-rw-r--r-- 1 pi pi 3102  2月 23 19:36 motorFR.c
pi@raspberrypi ~/Codes/Motor_FR $

馬達正反轉測試程式碼 (http://goo.gl/RiNF15)

直接輸入 ./motorfr 就會出現下面的選單,讓使用者選擇兩顆馬達的轉向
      Motor Control
------------------------------

  1: motor 1, forward
  2: motor 1, backward
  3: motor 1, stop
  4: motor 2, forward
  5: motor 2, backward
  6: motor 2, stop

------------------------------
Select:


這是個較容易完成的測試,原始程式碼與編譯的指令都在 motorFR.c 裡面。若需要對馬達進行轉速控制的話,可參考 "eZ430 運動手錶控制樹莓派小車 ( 開迴路控制 )" 網頁中,使用 LPD8806 作為 L298N 馬達驅動板 PWM 信號產生器的馬達轉速控制那一節的介紹說明。

2014年2月15日 星期六

樹莓派, 手機, 電腦與 Raspberry Pi Camera Module 的串流視訊建立

本篇網頁用到的 Camera 模組套件可至露天賣場訂購:

正確組裝完成圖

NOTE:攝像機非常不喜歡靜電!要從防靜電袋中拿出 Camera Board 組裝前,一定要記得先將自己放電先 ( 例如:摸一下水龍頭或身體與地表接觸 ) ! 
Please note that the camera can be damaged by static electricity. Before removing the camera from its grey anti-static bag, please make sure you have discharged yourself by touching an earthed object (e.g. a radiator or water tap). )

這篇網頁不說明 Raspberry Pi Camera Module ( 網頁中簡稱 (官方) 攝像機 ) 軟體安裝和裝設的方法,如果還未完成這部分的話,請先到官方網站去看攝像機安裝說明影片影像和啟用說明。

2014年2月7日 星期五

[ 連結資料更新 ] Raspberry Control - 使用 Android 手機控制樹莓派

一段時間沒上 "Raspberry Control" 網站,剛發現他的網站出了一些問題,所以網頁中的樹莓派安裝程式無法下載。不過我已經將下載網址更新好了,現在可以直接下載了。

另外在我所提供的官方網頁 LINK 中,裡面同時也提供了樹莓派安裝程式的下載以及三個安裝 "Raspberry Control" 的說明網頁,很榮幸!大家現在看到的這個網頁也是其中一個。


2014年2月6日 星期四

LPD8806 晶片的使用說明以及通訊格式的解釋

賣場中各 LED 驅動晶片簡介與比較,請參考部落格網頁中的說明:

LPD8806晶片 ,可至露天賣場訂購:

LPD8806 是一顆兩線式通訊控制六通道帶 256 級 PWM 可程式編輯恒流 LED 驅動晶片,且經由硬體接腳的設置,可控制輸出級性 ( OMODE ) 與設定是否讓通道同步輸出 ( PMODE ) ...等,其他晶片特色有:

  • 兩線控制模式,移位時鐘可達 20MHz
  • 獨特的數據時鐘再生機制,超強信驅動能力,支持串接長度超過 2000 點
  • 內建 1.2MHz 震盪電路,支持 FREE-RUN 模式,方便於控制器程式編輯設計 ( 更新頻率大於 4000 Hz )
  • 每個通道內置獨立的 256 PWM 灰度控制電路,通過程式編輯可實現 1024 級灰度效果
  • 輸出級性可選,可支持外接驅動模式或作為大功率 LED 驅動電路的信號源
  • 工業級設計,輸入信號經施密特處理,抗干擾性能極強。

應用範圍:
  • LED 裝飾照明系統
  • PWM 信號產生器
  • LCD 背光驅動器
LED 驅動晶片的簡介與比較可參考網頁最上面所提供連結網頁。

2014年2月4日 星期二

PWM LED 驅動晶片比較 - [雙線式通訊] LPD6803、LPD8806、LPD1109,[ 單線式通訊 ] WS2811 和 WS2812

使用 Arduino 驅動 5 顆 WS2812B 顯示不同顏色

賣場中最近進了一些 LED 驅動晶片,這些晶片都是用在一些市面上常見的燈條上面,每一顆晶片都可以經由設定來指定 LED 的顏色深淺,因此可以將 RGB LED 做混色,最高可達 16,777,216 ( 28 x 28 x 28 ) 色。

當然,市面上也有販售彩色 LED 燈條的控制器,接線簡單且一但設定好連接的 RGB LED 數目和變化的樣式後,就可以馬上看到成果!但是,控制器並不是所有的燈條都可以控制,而是必須根據燈條上面控制 RGB LED 的晶片來做購買,不然是不能用的;而且一台控制器可以控制的晶片大多只有一種,這幾乎都是綁定的!

LED 燈條  (全彩、幻彩、七彩 ) 控制器我都有實際使用過,燈條的變化樣式每個控制器都大同小異,且使用上會有一些限制。因此,若是使用在一些創意或是特殊的場合,這些市購的控制器就不能達到自己的要求,轉而要自己來撰寫這些控制的程式碼,這也是販售這些晶片的目的:DIY !!