今天開始著手做智能小車的項目了

在智能小車或機器人項目中，我們經常會聽到一個詞叫?“H 橋電機驅動”，尤其是常見的?L298N?模塊，就是基于“雙 H 橋”原理設計的。那么，“H 橋”到底是什么？為什么要用“雙 H 橋”來驅動電機？。今天，我們就來深入講解一種應用極為廣泛的電機驅動模塊——L298N，了解它的工作原理、引腳功能、接線方式及實際應用。

一、什么是 L298N？

L298N 是一款?雙 H 橋電機驅動芯片，內部集成了兩個全橋驅動器，能同時控制兩個直流電機或一個步進電機。由于其穩定性好、價格低、接線方便，成為 Arduino、STM32、51 單片機等平臺中最常見的電機驅動解決方案之一。

二.模塊引腳與結構詳解

L298N 模塊通常包括如下接口：

1. 電源接口

引腳	功能描述
VCC	給電機供電（5~35V）
GND	地線（邏輯地與電源地共用）
5V	給控制邏輯供電，或供外部單片機使用（視跳帽而定）

注意：VCC 是電機電源輸入，不是控制電壓！

2. 控制引腳

引腳	功能
IN1/IN2	控制電機 A 正反轉
IN3/IN4	控制電機 B 正反轉
ENA	使能電機 A，同時用于 PWM 調速
ENB	使能電機 B，同時用于 PWM 調速

3. 輸出接口

引腳	功能說明
OUT1/OUT2	電機 A 輸出
OUT3/OUT4	電機 B 輸出

三, H 橋原理簡要回顧

H 橋是一種電路結構，用于改變電流方向以實現直流電機的正轉、反轉、剎車、停止等控制。

一個 H 橋控制一個電機的兩個方向，兩組 H 橋可控制兩個電機，因此稱為“雙 H 橋”。

IN1	IN2	電機狀態
高	低	正轉
低	高	反轉
高	高	剎車
低	低	停止（斷電）

ENA 和 ENB 輸入 PWM 信號可以調節電機轉速。

四，接線實例：L298N + STM32F103

一、硬件連接說明（以 STM32F103 為例）

L298N 引腳	功能	STM32 引腳	說明
IN1	電機A控制	PA0	GPIO 輸出
IN2	電機A控制	PA1	GPIO 輸出
ENA	電機A調速	PA2 (TIM2_CH3)	PWM 輸出
IN3	電機B控制	PA3	GPIO 輸出
IN4	電機B控制	PA4	GPIO 輸出
ENB	電機B調速	PA5 (TIM2_CH1)	PWM 輸出
GND	地	GND	必須共地

二、GPIO 初始化代碼

void?L298N_GPIO_Init(void){? ??RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,?ENABLE);? ? GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Pin?= GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Mode?= GPIO_Mode_Out_PP;? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Speed?= GPIO_Speed_50MHz;? ??GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}

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三、PWM 初始化（使用 TIM2）

void?PWM_Init(void){? ??RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,?ENABLE);? ??RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,?ENABLE);? ? GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Pin?= GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5;?// PA2 - CH3, PA5 - CH1? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Mode?= GPIO_Mode_AF_PP;? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Speed?= GPIO_Speed_50MHz;? ??GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);? ? TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;? ? TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;// 設置計數頻率為 1MHz，PWM頻率為1KHz? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period?=?1000?-?1; ? ? ? ? ??// ARR? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler?=?72?-?1; ? ? ? ? ?// PSC (72MHz/72=1MHz)? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision?=?TIM_CKD_DIV1;? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode?= TIM_CounterMode_Up;? ??TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);? ? TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode?= TIM_OCMode_PWM1;? ? TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState?= TIM_OutputState_Enable;? ? TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity?= TIM_OCPolarity_High;// CH1 -> PA5 -> ENB? ??TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);? ??TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);// CH3 -> PA2 -> ENA? ??TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);? ??TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);? ??TIM_Cmd(TIM2,?ENABLE);}

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四、電機控制函數

// 電機A方向控制void?MotorA_Dir(uint8_t?dir){if?(dir)? ? {? ? ? ??GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);? ? ? ??GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);? ? }else? ? {? ? ? ??GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);? ? ? ??GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);? ? }}// 電機B方向控制void?MotorB_Dir(uint8_t?dir){if?(dir)? ? {? ? ? ??GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);? ? ? ??GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);? ? }else? ? {? ? ? ??GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);? ? ? ??GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);? ? }}// 電機A設置速度（0~1000）void?MotorA_SetSpeed(uint16_t?speed){? ??TIM_SetCompare3(TIM2, speed);?// TIM2_CH3 -> ENA}// 電機B設置速度（0~1000）void?MotorB_SetSpeed(uint16_t?speed){? ??TIM_SetCompare1(TIM2, speed);?// TIM2_CH1 -> ENB}

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五、主函數調用示例

int?main(void){? ??L298N_GPIO_Init();? ??PWM_Init();? ??while?(1)? ? {? ? ? ??// 電機A正轉，速度800? ? ? ??MotorA_Dir(1);? ? ? ??MotorA_SetSpeed(800);? ? ? ??// 電機B反轉，速度500? ? ? ??MotorB_Dir(0);? ? ? ??MotorB_SetSpeed(500);? ? ? ??Delay_ms(2000);? ? ? ??// 停止? ? ? ??MotorA_SetSpeed(0);? ? ? ??MotorB_SetSpeed(0);? ? ? ??Delay_ms(1000);? ? }}

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五、總結

L298N 電機驅動模塊是嵌入式開發中最經典的驅動方案之一，尤其適用于智能小車、遙控車、迷你機械臂等項目。雖然存在一定局限，但其穩定性、易用性和教學價值依舊使它成為初學者和高校課程中的首選模塊。

如果你正在使用 STM32、Arduino、51 單片機等平臺進行小車開發，掌握 L298N 模塊的使用，將為你打下堅實的控制基礎。