L298N モータードライブコントローラ

DCモータを簡単に駆動出来るボード”L298N DCモータコントロールボードの説明です。

ボードの説明

このボードで２個のDCモータが駆動出来ます。ボードの詳細は以下の通り。

ボードの使用例

１　MAXスピードで回転（ハード）

ENA,ENBジャンパーをつないでIN1,2,3,4をコントロールすれば入力電圧（１２V)でモータが回ります。ここで注意点は

  • モータにかかる電圧は回路ドロップが有るため入力電圧より約２V低い
  • ボード内のロジックは５V仕様。
    • 回転方向管理端子IN1,2,3,4は　3.3Ｖロジックで管理出来る。

ESP32を使って下記の様に配線してみました。

１　MAXスピードで回転（ソフト）

スケッチはコントロール端子を初期化した後、モータを回したい方向に合わせて各端子をHigh,Low設定しています。一方づつ　正転、反転、停止　を繰り返します。

wheel00.ino 

#include "Arduino.h"

// wheel parameter
#define wheel_N1            26
#define wheel_N2            27
#define wheel_N3            14
#define wheel_N4            12

void setup()
{
    Serial.begin(115200);

    // init wheel
    pinMode(wheel_N1, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N2, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N3, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N4, OUTPUT);

    digitalWrite(wheel_N1, LOW);
    digitalWrite(wheel_N2, LOW);
    digitalWrite(wheel_N3, LOW);
    digitalWrite(wheel_N4, LOW);

}

void loop() {
  Serial.println("Turn Right A");
  digitalWrite(wheel_N1, HIGH);
  digitalWrite(wheel_N2, LOW);
  delay(3000);

  Serial.println("Turn Left A");
  digitalWrite(wheel_N1, LOW);
  digitalWrite(wheel_N2, HIGH);
  delay(3000);

  Serial.println("Brake A");
  digitalWrite(wheel_N1, HIGH);
  digitalWrite(wheel_N2, HIGH);
  delay(500);

  Serial.println("Turn Right B");
  digitalWrite(wheel_N3, HIGH);
  digitalWrite(wheel_N4, LOW);
  delay(3000);
  
  Serial.println("Turn Right B");
  digitalWrite(wheel_N3, LOW);
  digitalWrite(wheel_N4, HIGH);
  delay(3000);

  Serial.println("Stop B");
  digitalWrite(wheel_N3, LOW);
  digitalWrite(wheel_N4, LOW);
  delay(500);

}

２　スピードをコントロールして回転（ハード）

このボードはENA,ENBの電圧に比例してモータに送られる電圧が設定出来ます。ENA,ENBの電圧が０Vの時モータへ０V。５Vの時モータへ入力電圧が送られます。ENA,ENBの対のピンには５Vが出力されていて、前回の回路はここをショートしていたのでENA,ENBの電圧は５V。よってモータへ入力電圧が供給されモータはMAXスピードで回転します。

PWMを使ってENA,ENBピンの電圧を設定すればモータ回転速度を管理出来る事になります。そこで回路を下記の様に変更しました。

L298NとESP32のロジック電圧が違う点に注意が必要必要です。L298Nのロジック電圧は５V、ESP32のロジック電圧は３．３V。つまりロジック電圧は３．３VのESP32ではMAX電圧をモータに与える事が出来ません。ESP32で与えられる最大値は

　　　最大値　＝　入力電圧　X　３．３　／　５　（V）

になります。

２　スピードをコントロールして回転（ソフト）

analogWrite()関数を使ってENA,ENB端子の電圧を管理してモータの回転速度を変更しています。

wheel01.ino 

#include "Arduino.h"

// wheel parameter
#define wheel_N1            26
#define wheel_N2            27
#define wheel_N3            14
#define wheel_N4            12

#define wheel_ENA           13
#define wheel_ENB           25

void setup()
{
    Serial.begin(115200);

    analogWrite(wheel_ENA, 0);
    analogWrite(wheel_ENB, 0);

    // init wheel
    pinMode(wheel_N1, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N2, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N3, OUTPUT);
    pinMode(wheel_N4, OUTPUT);

    digitalWrite(wheel_N1, LOW);
    digitalWrite(wheel_N2, LOW);
    digitalWrite(wheel_N3, LOW);
    digitalWrite(wheel_N4, LOW);

}

void loop() {
  int a;

    Serial.println("Turn A");
    digitalWrite(wheel_N1, HIGH);
    digitalWrite(wheel_N2, LOW);
    for(a = 0; a < 256; a += 50){
      Serial.println("vol: " + String(a));
      analogWrite(wheel_ENA, a);          
      delay(3000);
    }
    Serial.println("Stop A");
    analogWrite(wheel_ENA, 0);          
    delay(1000);

    Serial.println("Turn B");
    digitalWrite(wheel_N3, HIGH);
    digitalWrite(wheel_N4, LOW);
    for(a = 0; a < 256; a += 50){
      Serial.println("vol: " + String(a));
      analogWrite(wheel_ENB, a);          
      delay(3000);
    }
    Serial.println("Stop B");
    analogWrite(wheel_ENB, 0);          
    delay(1000);

}

最後に

スピードのコントロールが出来て非常に使い易いボードです。ホビーでDCモータを使う製品にはうってつけのボードです。

スピードコントロールですが、電圧値＝回転スピード　とならない事に注意が必要です。例えば、ENA端子にanalogWrite(wheel_ENA, １);　とすると　MAXスピードの　２５６分の１で回転するかと言うとそでは有りません。analogWrite(wheel_ENA, １);関数は基本的にモータを駆動する電圧のコントロールで、その電圧でモータが回るとは限らないからです。スピードをコントロールする場合にはこの点に気を付けましょう。

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