玩转树莓派—树莓派 3 + L298N模块控制直流电机

电子月

本文主要讲如何控制直流电机，这样就可以做小车等可以运动的项目，可玩性更高。

一、硬件介绍

直流电机控制主要用到的硬件为：

1、烧写好系统的树莓派控制板·········1块

2、L298N电机驱动板模块···············1个

3、直流电机·································2个

4、外接电源·································1个

5、杜邦线···································若干

注：由于树莓派自身没有电机驱动模块，因此控制电机时要配合L298N电机驱动板模块，一起来使用。

二、硬件连接

连接原理图：

连接实物图：

三、程序启动电机转

1、硬件按照上述连接好后，将树莓派上电，使用SSH远程连接树莓派

2、输入nano motor.py,创建一个名为motor的python文件

3、文件编辑界面输入以下内容：注意#后面为注释（# – coding: utf-8 – 除外），不参与程序运行，可以省略

• # -*- coding: utf-8 -*-                 #通过声明可以在程序中书写中文
• import RPi.GPIO as GPIO                 #引入RPi.GPIO库函数命名为GPIO
• import time                             #引入计时time函数
• # BOARD编号方式，基于插座引脚编号
• GPIO.setmode(GPIO.BOARD)                #将GPIO编程方式设置为BOARD模式
• #接口定义
• INT1 = 11                               #将L298 INT1口连接到树莓派Pin11
• INT2 = 12                               #将L298 INT2口连接到树莓派Pin12
• INT3 = 13                               #将L298 INT3口连接到树莓派Pin13
• INT4 = 15                               #将L298 INT4口连接到树莓派Pin15
• #输出模式
• GPIO.setup(INT1,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT2,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT3,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT4,GPIO.OUT)
• GPIO.output(INT1,GPIO.HIGH)
• GPIO.output(INT2,GPIO.LOW)
• GPIO.output(INT3,GPIO.HIGH)
• GPIO.output(INT4,GPIO.LOW)
• 
  

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程序主要通过控制电机驱动模块INT1-4接口来实现电机的运动

4、保存退出编辑界面，直行程序，会看到两电机开始转动

• sudo python motor.py<span style="background-color: transparent;"> </span>
  

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四、控制电机转速

单片机或树莓派一般使用L298n 模块来驱动电机 。L298N的实物图如下

电源引脚
12V power：L298n 的电源正极，尽管标的 12V，但你可以使用 7V ~ 35V 的电源。
GND:  L298n 的电源地，树莓派的 GND 引脚也要接到这里，即 L298N 和 树莓派需要共地。
5V power:  L298n 输出的 5v 电源，是用来给单片机或树莓派供电的。如果你的树莓派是单独供电，那么这个引脚悬空。
输出引脚
Output 的两个引脚接直流电机的两脚，而板上有 Output A 和 Output B，分别驱动电机 A 和电机 B。
控制引脚A Enable :  电机 A 使能，接 GPIO 口 。可以用PWM 来调速。
Logic Input :  接 4 个 GPIO 口。 上面两个脚 Input1 、Input2 (靠近 A Enable )控制电机 A ; 下面两个脚 Input3、Input4 （靠近 B Enable）控制电机 B。
B Enable : 电机 B 使能，接 GPIO 口。 可以用 PWM 来调速。
总结一下就是 A Enable 、Input1、Input2 控制电机 A 的运行，B Enable、Input3、Input4 控制电机 B 的运行。
如何控制的呢？ 下面是对电机 A 进行控制的真值表，电机 B 同理。

  

下面是控制电机A的电路图：

把 L289N 的直流电源接好，然后把树莓派的 GND 与 L298N 的 GND 连在一起，因为共地后 L298N 才能识别树莓派发送的 IN1、IN2 到底是高电平还是低电平。   
树莓派的 2、3、4 脚分别连到 A Enable、IN1 、IN2 。（把 Enable 上的短接帽拿掉）
由控制表可知给 2 脚高电平，3 脚高电平，4 脚低电平，电机就会正转。

1、接线原理图：

将L298的ENA与ENB分别接到树莓派的Pin16，Pin18接口。ENA与ENB分别为左右电机的使能接口，通过树莓派PWM输出，可以用来控制电机转速。（注：连接时需要将ENA、ENB上的跳帽拔掉）

2、连接成功后，打开motor.py文件

• nano motor.py
• 
  

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修改文件如下

• # -*- coding: utf-8 -*-
• import RPi.GPIO as GPIO
• import time
• GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
• INT1 = 11
• INT2 = 12
• INT3 = 13
• INT4 = 15
• ENA = 16
• ENB = 18
• GPIO.setup(INT1,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT2,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT3,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(INT4,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(ENA,GPIO.OUT)
• GPIO.setup(ENB,GPIO.OUT)
• pwma = GPIO.PWM(16,80)
• pwmb = GPIO.PWM(18,80)
• pwma.start(90)
• pwmb.start(90)
• GPIO.output(INT1,GPIO.HIGH)
• GPIO.output(INT2,GPIO.LOW)
• GPIO.output(INT3,GPIO.HIGH)
• GPIO.output(INT4,GPIO.LOW)
• while 1:
•         pwma.ChangeDutyCycle(90)
•         pwmb.ChangeDutyCycle(90)
•         time.sleep(3)
•         pwma.ChangeDutyCycle(10)
•         pwmb.ChangeDutyCycle(10)
•         time.sleep(3)
• 
  

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3、保存退出文件并且执行程序，会看到两电机快转3秒，慢转3秒依次循环

• sudo python motor.py
• 
  

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azi1974

挺不错的程序