Intermediário - Projeto 07

Controle de motores DC com driver ponte H - L298N e Arduino

Objetivo

Neste tutorial vamos mostrar como controlar a velocidade e o sentido de rotação de 2 pequenos motores CC (motor de corrente contínua) através de um driver motor ponte H - L298N e o Arduino. A velocidade dos motores serão controladas por um potenciômetro através do sinal PWM (Pulse Width Modulation) gerado pelo Arduino. O sentido de rotação dos motores será alterado toda vez que o usuário clicar em um botão (push button). Também utilizaremos um botão (push button) como freio, ou seja, para ligar e desligar os motores. Leia também: I05 - Controlando um motor DC com Arduino, transistor e potenciômetro e I06 - Controlando um motor DC com L293D (Ponte H) e Arduino.

Motores CC (DC motor): De forma geral, os motores CC, de corrente contínua, são dispositivos que convertem energia elétrica em energia mecânica, gerando uma rotação no seu eixo. Este tutorial deve ser utilizado apenas para motores que consomem menos que 2A quando alimentados por uma tensão de 5 a 12V. No nosso projeto, vamos utilizar um motor de corrente contínua de 130mA para uma tensão de 5V com potência e rendimento máximo.

ATENÇÃO:

a) Nunca ligue o motor CC diretamente no Arduino, pois poderá danificar irreversivelmente o seu microcontrolador. Os pinos digitais do Arduino oferecem no máximo 40mA e um motor CC, mesmo que pequeno, consome muito mais que isto. Portanto, para controlar um motor CC é necessário a utilização de correntes mais altas que as do Arduino e por isso você deverá utilizar transistores ou circuitos chamados de Ponte H (ver wikipedia) como os circuitos integrados controladores de motores L293D ou SN754410. Esses componentes irão garantir correntes satisfatórias para operar o motor em vazio ou em plena carga. Também podemos utilizar módulos (conjunto de componentes montados) denominados de Driver Ponte H desenvolvidos especificamente para controlar cargas indutivas como: relés, solenoides, motores DC e motores de passo.

b) Neste projeto escolhemos o Driver Motor Ponte H L298N, baseado no chip L298N (datasheet). Com este módulo podemos controlar a velocidade e o sentido de rotação de ate dois motores DC ao mesmo tempo, de forma simultânea ou independente. Veja abaixo algumas características do componente:

Observação: O chip L298N (datasheet), base do driver motor ponte H que usaremos neste projeto. Este componente é muito utilizado no controle de motores, assim como o L293D (I06 - Controlando um motor DC com L293D (Ponte H) e Arduino). O chip nada mais é do que uma ponte H duplo inserido em um componente integrado, ocupando um menor espaço no circuito.

Características do driver ponte H L298N

– Tensão de Operação: 4~35v
– Tensão máxima de alimentação externa  7 - 35V
– Chip: ST L298N (datasheet)
– Controle de 2 motores DC ou 1 motor de passo
– Corrente de Operação máxima: 2A por canal ou 4A max
– Tensão lógica: 5v
– Corrente lógica por entrada: 0~36mA
– Limites de Temperatura: -20 a +135°C
– Potência Máxima: 25W

c) Abaixo vamos entender a função de cada pino de entrada e saída do driver motor ponte H L298N: