L298N驱动模块---51单片机代码

Lucas在澳洲

已于 2024-10-25 10:16:02 修改

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文章标签：单片机嵌入式硬件

于 2021-12-07 21:14:49 首次发布

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L298N驱动模块详解与代码

在这里插入图片描述

使能：开关
跳线帽：内部有金属接线，使用跳线帽在使能时，该开关短路，使能关闭
注意：电机与51单片机的接地点应接到一处
另：因为51单片机的电源是5v，可以将模块上的5V输出给到51单片机，就可以不用再另给51单片机连接一个电源
在这里插入图片描述

使能：开关
跳线帽：内部有金属接线，使用跳线帽在使能时，该开关短路，使能关闭
pwm频率：每秒钟信号从高电平到低电平再回到高电平的次数（频率高低与输出响应的速度相关）
占空比：高电平持续时间占总周期的比例
程序设计：
//此程序的目的是进行占空比为30%的一个使用pwm调速法控制的电机 pwm频率为1000hz也就是1ms，我们选择一次定时中断用时0.01ms，一共要100次中断才达到1ms，设置初值方面，因为晶振频率约为12mhz，所以一个机械周期约为1us也就是0.001ms，以此对应设置初值。

#include<reg52.h> 
void main（）
{
        ENA = 1;
	IN1 = 0;
	IN2 = 1;   //正转
	set();
	while(1)
	{			
	}			
}
void set()
{
	TMOD=0x01;//定时器0工作方式1
	TH0=a;//(65536-100)/256;//赋初值定时
	TL0=b;//(65536-100)%256;//0.01ms
	EA=1;//开总中断
	ET0=1;//开定时器0中断
	TR0=1;//启动定时器0 
} 
void tim0() interrupt 1
{
	TR0=0;//赋初值时，关闭定时器
	TH0=a;//(65536-10)/256;//赋初值定时
	TL0=b;//(65536-10)%256;//0.01ms
	TR0=1;//打开定时器
 
	time++;
	if(time>=100)  //1khz
	  time=0;   
	if(time<=30)   //占空比%30,可改
	  IN1 = 0,IN2 = 1;  
	else 
      IN1 = 1,IN2 = 0;
}

这段代码展示了如何使用PWM（脉宽调制）技术控制电机速度，其中占空比为30%，PWM频率为1000Hz（即1ms）。下面详细讲解其核心功能、原理及改进要点。

代码解读

硬件使能与跳线帽
- 使能开关（ENA = 1）：在程序中，ENA用于控制电机使能状态。高电平（ENA = 1）使能电机。
- 跳线帽：在使能时，跳线帽使开关短路，关闭使能功能。注意在接线时，电机和单片机的接地点必须共地，以保证电气连接的正确性。
PWM频率和占空比
- PWM频率：程序中设定为1000Hz，即1ms周期。PWM频率定义了信号从高电平到低电平再回到高电平的速度，影响电机响应的速度。
- 占空比：设定为30%，即在每个周期内有30%的时间保持高电平，70%的时间保持低电平。这将直接控制电机的转速。
定时器设置
- 程序使用51单片机的定时器0来生成定时中断，计算每次中断的时间周期。通过定时中断生成的PWM波形，可以精确控制电机的运行状态。

详细代码讲解

主程序部分

#include<reg52.h> 

void main()
{
    ENA = 1;  // 使能电机
    IN1 = 0;  // 设置电机方向
    IN2 = 1;  // 正转
    set();    // 设置定时器
    while(1)
    {
        // 主循环等待定时器中断控制PWM
    }			
}

ENA = 1;：开启电机使能。
IN1 = 0; 和 IN2 = 1;：设置电机正转，IN1、IN2控制电机的转动方向。
set()：调用定时器设置函数，开始计时。

定时器设置函数

void set()
{
    TMOD = 0x01;  // 定时器0工作方式1（16位定时器）
    TH0 = a;      // 高位初值
    TL0 = b;      // 低位初值（用于0.01ms定时）
    EA = 1;       // 开启总中断
    ET0 = 1;      // 开启定时器0中断
    TR0 = 1;      // 启动定时器0
}

TMOD = 0x01;：选择定时器0的工作方式1（16位定时器模式）。
TH0和TL0：定时器初值设置，这里a和b根据0.01ms的定时周期来设置，实际计算公式见后续解释。
EA = 1; 和 ET0 = 1;：分别开启总中断和定时器0中断。
TR0 = 1;：启动定时器0。

定时中断函数

void tim0() interrupt 1
{
    TR0 = 0;       // 关闭定时器
    TH0 = a;       // 重新加载初值
    TL0 = b;
    TR0 = 1;       // 重新启动定时器

    time++;        // 时间计数器自增
    if(time >= 100)  // 每100次中断为1ms (1kHz PWM频率)
        time = 0;  
    if(time <= 30)   // 占空比30%，控制电机转动
    {
        IN1 = 0;
        IN2 = 1;
    }  
    else            // 剩余70%时间保持关闭
    {
        IN1 = 1;
        IN2 = 0;
    }
}

定时中断函数通过计数来产生PWM信号，time变量每次中断增加1，达到100次中断后重置（对应1ms周期，1000Hz频率）。
当time小于等于30时，保持高电平输出；当大于30时，保持低电平输出，形成30%的占空比。

关键原理说明

PWM调速原理
- PWM通过改变信号的占空比来控制电机速度。占空比越高，电机接收到的有效功率越多，转速越快。反之，占空比低，电机转速也会变慢。
定时器中断周期
高位初值为TH0 = 65526 / 256，低位初值为TL0 = 65526 % 256。
电机正反转控制
- 通过IN1和IN2的状态控制电机的正反转。在高电平时，电机会按照设定的方向转动。

改进与扩展

更改占空比和频率：可以通过调整定时中断中的time计数范围和占空比条件（如if(time <= 30)）来更改占空比。如果需要更高频率的PWM，则需调整定时器中断的频率。
使用定时器方式2：如果需要更简单的初值设定，可以使用定时器的工作方式2，该方式的初值为8位自动重装载模式，简化了中断处理。