树莓派控制直流电机

古月金真

1、直流电机

直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置，被广泛的用于驱动各种设备，如电风扇、遥控小车、电动车窗等，在控制设备运转领域中，它是不可或缺的一种设备。

小型直流电机的的电压范围通常是1.5V~30V，使用两根导线连接到直流电源上就能让电机转动起来，电压越高转得就越快。每个直流电机都有一个推荐电压，超出推荐电压太多容易导致电机被烧毁，而供电电压太低则转不起来。通过交换两根连接在电机上的导线顺序（实际上是改变电源的正负极），可以改变电机的转向。直流电机属于高功耗元件，不可以直接使用树莓派进行驱动，因此我们需要使用一个外部电源。

小型直流电机通常输出很高的转速和较低的扭矩，在作为机器人的驱动装置时，一般需要连接一个变速器，将其转换为低转速、高扭矩，使之有足够的力量驱动机器人。
下图为一个普通的直流电机图片。

2、双H桥直流电机驱动模块（L298N）

H桥（H-Bridge）是控制直流电机的常用电路，因其电路形状酷似字母H而得名，可以控制直流电机的转速和方向，典型的H桥芯片有L293D、L298N等，我们以L298N为例进行介绍，下图是一款典型的L298N双H桥直流电机驱动模块。

• 采用L298N双桥直流电机驱动芯片
• 工作电压范围5V~35V，如果需要从模块内取电，则供电范围为7V—35V。
• 峰值输出电流2A。
• 每个通道有一个使能输入端。
• 可以驱动两个直流电机或者一个四线步进电机。

L298N双H桥直流电机驱动模块的引脚可以归纳成电源、控制和输出等三大类，下面是各类引脚的功能说明。

• 电压类引脚

+12V输入：L298N芯片的电源正极，模块上标称+12V，但实际范围可以是5V35V，如果需从模块内取电，则其范围为7V35V。
　　GND：L298N芯片的电源地，使用的时候应该把树莓派的GND接到这里，即两者需要共地。
　　+5V输出：L298N芯片输出的5V电源，可以给外部设备供电，使用的时候需要用跳线把5V输出使能端短接起来。

• 控制类引脚

  ENA、ENB：A、B通道的使能端，高电平有效，可以用PWM来实现调速。使用时，可以接到树莓派的GPIO上，实现用程序进行控制。
  IN1、IN2、IN3、IN4：IN1、IN2为A通道的控制输入，IN3、IN4为B通道的控制输入。

• 输