وحدة تحكم المحرك L298N

وحدة تحكم المحرك L298N تعريف

وحدة تحكم المحرك L298N هي وحدة إلكترونية تستخدم لتحريك المحركات الكهربائية، مثل المحركات ذات العزم العالي والمحركات ذات السرعة المتغيرة، وهي تعتبر من أكثر الوحدات استخداماً في المشاريع الإلكترونية المتعلقة بالروبوتات والأتمتة.

تحتوي وحدة L298N على اثنين من H-bridges، وهي عبارة عن دوائر إلكترونية تسمح بتوصيل المحركات بالدائرة الكهربائية وتوفر القدرة على تغيير اتجاه حركة المحرك وسرعته. ويتم التحكم في وحدة L298N باستخدام إشارات منطقية من الميكروكونترولر أو الكمبيوتر.

لتوصيل وحدة L298N مع المحركات الكهربائية، يجب توصيل الأسلاك الإيجابية والسالبة للمحرك بمخارج OUT1 وOUT2 في الH-bridge الأول، وتوصيل الأسلاك الإيجابية والسالبة للمحرك الثاني بمخارج OUT3 وOUT4 في الH-bridge الثاني. كما يجب توصيل مدخل التحكم في اتجاه المحرك بالمخارج IN1 وIN2 في الH-bridge الأول، وتوصيل مدخل التحكم في اتجاه المحرك الثاني بالمخارج IN3 وIN4 في الH-bridge الثاني.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي وحدة L298N على مداخل للتحكم في القدرة، تُستخدم للتحكم في سرعة المحرك، وتوصل بالمخارج ENA وENB في الوحدة. يمكن استخدام إشارات PWM لتحكم في القدرة باستخدام المداخل هذه.

يمكن التحكم في وحدة L298N باستخدام الكثير من الميكروكونترولرات، بما في ذلك Arduino و ESP32 وغيرها. يمكن استخدام المخارج الرقمية على هذه الميكروكونترولرات لتوصيل وحد

وحدة L298N والروبوتات

تُستخدم وحدة L298N في العديد من تطبيقات الروبوتات، فهي تسمح بتوصيل محركات التيار المستمر بسهولة وتحكم في سرعتها واتجاه دورانها. ويتم ذلك باستخدام الإشارات الرقمية من وحدة التحكم مثل Arduino أو ESP32.

تستخدم الروبوتات المجهزة بوحدة L298N على نطاق واسع في الصناعة والتعليم والهواة. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدامها في تصميم الروبوتات الذكية والتحكم في حركتها وتوجيهها، كما يمكن استخدامها في صناعة الطائرات بدون طيار والمركبات الآلية الأخرى التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في الحركة.

ومن المميزات الأساسية لوحدة L298N في تطبيقات الروبوتات أنها تدعم تحكماً متقدمًا في المحركات، مثل تغيير الاتجاه وتحديد السرعة وتقليل التيار الكهربائي المستخدم. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الوحدة للتحكم في مجموعة واسعة من أنواع المحركات، بما في ذلك المحركات ذات التيار المستمر والمحركات ذات المراحل الثلاثة.

يمكن استخدام الوحدة بسهولة مع أنظمة التحكم المختلفة والمتاحة في السوق، مثل Arduino و ESP32 و Raspberry Pi وغيرها، مما يسهل عملية التطوير والتحكم في الروبوتات والمركبات الآلية.

كيف تتحكم وحدة L298N في المحركات ؟

تعمل وحدة تحكم المحرك L298N عن طريق تزويد المحرك بالتيار الكهربائي وتغيير اتجاه دورانه وتحديد سرعته. ويتم ذلك باستخدام إشارات رقمية من وحدة التحكم، مثل Arduino أو ESP32، وباستخدام تقنية تسمى Pulse-Width Modulation (PWM).

عند تشغيل المحرك، يجب تزويده بتيار كهربائي يسمى التيار الكهربائي المباشر (DC)، ويتم تحديد سرعة المحرك بتغيير كمية التيار الكهربائي المزود له. ولتغيير اتجاه دوران المحرك، يتم تبديل توصيل الأسلاك التي تزود المحرك بالتيار الكهربائي.

يمكن التحكم في محرك واحد أو أكثر باستخدام وحدة L298N، حيث يمكن توصيل ما يصل إلى 2 محركات بقدرة تصل إلى 2 أمبير لكل محرك. وتتمثل مزايا وحدة L298N في دعمها لتحكم متقدم في المحركات، مثل تغيير اتجاه الدوران وتحديد السرعة وتقليل التيار الكهربائي المستخدم.

عند التوصيل، يجب توصيل الأسلاك السالبة للمحرك بمحطات الأرضي (GND) في الوحدة، وتوصيل الأسلاك الإيجابية بمحطات التيار العالي (VCC)، بجانب توصيل الإشارات الرقمية المستخدمة في التحكم بالمحرك. وعند تشغيل الوحدة، يمكن التحكم في المحركات باستخدام الإشارات الرقمية المزودة من وحدة التحكم.

يتطلب استخدام وحدة L298N مهارات في الإلكترونيات والتوصيل، ويجب اتباع تعليمات الوحدة وتوصيل الأسلاك بشكل صحيح لتفادي أي مشاكل في التشغيل.

وحدة L298N و الأردوينو

وحدة تحكم المحركات L298N متوافقة تمامًا مع لوحة التحكم الأردوينو. يمكن استخدام مدخلات التحكم الرقمية على لوحة الأردوينو لتوصيل إشارات التحكم بوحدة L298N. يجب توصيل مخرجات L298N بمحركات العجلات أو المحركات الأخرى لتوصيل الحركة إلى الروبوت.

يتم توصيل مخرجات التحكم الرقمي من لوحة الأردوينو بمدخلات التحكم الرقمية على وحدة L298N ، في حين يتم توصيل مدخلات التيار العالي للمحركات بمخرجات L298N. يمكن استخدام مصادر تيار مختلفة للتغذية، و لكن يجب التأكد من توافق الجهد الكهربائي مع لوحة الأردوينو.

بعد توصيل المكونات اللازمة ، يمكن لبرنامج الأردوينو التحكم في محركات الروبوت باستخدام تحكمات الحركة المختلفة ، مثل التوقف والتشغيل والتحكم في السرعة واتجاه الحركة. يمكن العثور على أمثلة على برامج الأردوينو المختلفة التي تستخدم وحدة تحكم المحرك L298N على الإنترنت لمساعدتك في البدء في برمجة روبوتك.

وحدة L298N و ESP32

يمكن استخدام وحدة تحكم المحرك L298N مع لوحة التطوير ESP32. يمكن للمدخلات الرقمية على لوحة ESP32 التحكم في مخرجات L298N ، ويمكن توصيل مدخلات التيار العالي للمحركات بمخرجات L298N. يتم توصيل VCC لوحة ESP32 بمدخلات الطاقة على وحدة L298N ، وتوصيل GND لوحة ESP32 بالأرضيات المناسبة على وحدة L298N.

يجب التأكد من توافق الجهد الكهربائي للوحة ESP32 مع وحدة L298N قبل الاتصال بها. يمكن استخدام مصادر تيار مختلفة لتغذية وحدة L298N ولوحة ESP32 ، ولكن يجب التأكد من أن الجهد الكهربائي يتوافق مع مواصفات الجهاز.

بعد توصيل المكونات ، يمكن لبرنامج ESP32 التحكم في محركات الروبوت باستخدام تحكمات الحركة المختلفة ، مثل التوقف والتشغيل والتحكم في السرعة واتجاه الحركة. يمكن العثور على أمثلة على برامج ESP32 المختلفة التي تستخدم وحدة تحكم المحرك L298N على الإنترنت لمساعدتك في البدء في برمجة روبوتك.