今天开始着手做智能小车的项目了
在智能小车或机器人项目中，我们经常会听到一个词叫 “H 桥电机驱动”，尤其是常见的 L298N 模块，就是基于“双 H 桥”原理设计的。那么，“H 桥”到底是什么？为什么要用“双 H 桥”来驱动电机？。今天，我们就来深入讲解一种应用极为广泛的电机驱动模块——L298N，了解它的工作原理、引脚功能、接线方式及实际应用。
一、什么是 L298N？
L298N 是一款 双 H 桥电机驱动芯片，内部集成了两个全桥驱动器，能同时控制两个直流电机或一个步进电机。由于其稳定性好、价格低、接线方便，成为 Arduino、STM32、51 单片机等平台中最常见的电机驱动解决方案之一。
二.模块引脚与结构详解
L298N 模块通常包括如下接口：
1. 电源接口
| 引脚 | 功能描述 |
|---|---|
| VCC | 给电机供电（5~35V） |
| GND | 地线（逻辑地与电源地共用） |
| 5V | 给控制逻辑供电，或供外部单片机使用（视跳帽而定） |
注意：VCC 是电机电源输入，不是控制电压！
2. 控制引脚
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| IN1/IN2 | 控制电机 A 正反转 |
| IN3/IN4 | 控制电机 B 正反转 |
| ENA | 使能电机 A，同时用于 PWM 调速 |
| ENB | 使能电机 B，同时用于 PWM 调速 |
3. 输出接口
| 引脚 | 功能说明 |
|---|---|
| OUT1/OUT2 | 电机 A 输出 |
| OUT3/OUT4 | 电机 B 输出 |
三, H 桥原理简要回顾
H 桥是一种电路结构，用于改变电流方向以实现直流电机的正转、反转、刹车、停止等控制。
一个 H 桥控制一个电机的两个方向，两组 H 桥可控制两个电机，因此称为“双 H 桥”。
| IN1 | IN2 | 电机状态 |
|---|---|---|
| 高 | 低 | 正转 |
| 低 | 高 | 反转 |
| 高 | 高 | 刹车 |
| 低 | 低 | 停止（断电） |
ENA 和 ENB 输入 PWM 信号可以调节电机转速。
四，接线实例：L298N + STM32F103
一、硬件连接说明（以 STM32F103 为例）
| L298N 引脚 | 功能 | STM32 引脚 | 说明 |
|---|---|---|---|
| IN1 | 电机A控制 | PA0 | GPIO 输出 |
| IN2 | 电机A控制 | PA1 | GPIO 输出 |
| ENA | 电机A调速 | PA2 (TIM2_CH3) | PWM 输出 |
| IN3 | 电机B控制 | PA3 | GPIO 输出 |
| IN4 | 电机B控制 | PA4 | GPIO 输出 |
| ENB | 电机B调速 | PA5 (TIM2_CH1) | PWM 输出 |
| GND | 地 | GND | 必须共地 |
二、GPIO 初始化代码
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);}
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 - CH1GPIO_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;// 设置计数频率为 1MHz，PWM频率为1KHzTIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; // ARRTIM_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 -> ENBTIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);// CH3 -> PA2 -> ENATIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}
四、电机控制函数
// 电机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);}}// 电机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);}}// 电机A设置速度（0~1000）void MotorA_SetSpeed(uint16_t speed){TIM_SetCompare3(TIM2, speed); // TIM2_CH3 -> ENA}// 电机B设置速度（0~1000）void MotorB_SetSpeed(uint16_t speed){TIM_SetCompare1(TIM2, speed); // TIM2_CH1 -> ENB}
五、主函数调用示例
int main(void){L298N_GPIO_Init();PWM_Init();while (1){// 电机A正转，速度800MotorA_Dir(1);MotorA_SetSpeed(800);// 电机B反转，速度500MotorB_Dir(0);MotorB_SetSpeed(500);Delay_ms(2000);// 停止MotorA_SetSpeed(0);MotorB_SetSpeed(0);Delay_ms(1000);}}
五、总结
L298N 电机驱动模块是嵌入式开发中最经典的驱动方案之一，尤其适用于智能小车、遥控车、迷你机械臂等项目。虽然存在一定局限，但其稳定性、易用性和教学价值依旧使它成为初学者和高校课程中的首选模块。
如果你正在使用 STM32、Arduino、51 单片机等平台进行小车开发，掌握 L298N 模块的使用，将为你打下坚实的控制基础。
