चित्र 06 · रोबोटिक्स लैब · इसे क्यों न इस्तेमाल करें

L298N ड्राइवर

Arduino Nano

चित्र लोड हो रहा है…

बेंच

अभी कोई रीडिंग नहीं

+12V (मोटर सप्लाई)

अभी कोई रीडिंग नहीं

करंट की खपत

0 mA

बनाएँ और खराबी डालें

1निर्माणअगला
खाली PCB तक उतारें
लाल बोर्ड से हर पुर्ज़ा उतारें। आप इसे उसी तरह वापस लगाएँगे जैसे फ़ैक्टरी लगाती: पहले SMD पुर्ज़े, फिर नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े, ऊँचे वाले, सोल्डर जोड़ और सबसे आखिर में जंपर कैप।
2
SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस, फिर रीफ़्लो
3
नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े लगाएँ
4
ऊँचे पुर्ज़े लगाएँ
5
थ्रू-होल जोड़ सोल्डर करें
6
जंपर कैप लगाएँ
7
Nano को IN1-IN4 और GND से जोड़ें
8
दोनों मोटरें जोड़ें
9
LiPo को +12V और GND से जोड़ें
10
बेंच को पावर दें
11
आगे अपलोड करें
12
पीछे अपलोड करें
13
जगह पर घूमना अपलोड करें
14
ब्रेक अपलोड करें
15
आधी गति अपलोड करें
16
LiPo उल्टी लगाएँखराबी डालें
17
C1 उल्टा लगाएँखराबी डालें
18
इसे 4 x AA से पावर देंखराबी डालें
19
इसे 36 V से पावर देंखराबी डालें
20
मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट छोड़ेंखराबी डालें
21
5V-EN कैप हटाकर छोड़ेंखराबी डालें
22
GND तार छोड़ देंखराबी डालें
23
दोनों पहिये पकड़ेंखराबी डालें
24
खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

हर खराबी ऐसी है जिसमें असली बनाने वाले फँसते हैं। उसे चालू करें, बेंच पर लक्षण पढ़ें, फिर उसे ठीक करें।

LiPo उल्टी लगी
उल्टी पोलैरिटी
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: पावर LED बुझी रहती है, कुछ नहीं घूमता, डायोड और C1 सेकंडों में गरम हो जाते हैं और बैटरी लीड गरम होने लगती हैं।
कोई सुरक्षा डायोड या फ़्यूज़ नहीं है। उल्टा लगने पर आठों फ़्लाईबैक डायोड GND से आउटपुट होकर +12V तक करंट चलाते हैं और पैक के आर-पार सीधे दो डायोड-गिराव, लगभग 2 V, डाल देते हैं। 1 A के डायोड से कई एम्पियर बहते हैं और C1 पर उल्टा वोल्टेज आता है।
उपाय: तुरंत प्लग निकालें, डायोड और C1 में नुकसान जाँचें, और लाल +12V पर लगाएँ। सिर्फ़ एक ही तरह लगने वाला कनेक्टर इसे रोकता है।
C1 उल्टा लगा
पुर्ज़ा उल्टा लगा
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: पैक लगते ही एक फुफकार और पॉप, फूला हुआ डिब्बा, मछली जैसी गंध।
एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिटिक सिर्फ़ एक ओर वोल्टेज थामता है। उल्टा हो तो उसकी ऑक्साइड परत टूट जाती है, वह करंट चलाता है, गरम होता है और इलेक्ट्रोलाइट तब तक उबलता है जब तक वेंट न खुल जाए।
उपाय: C1 बदलें, पट्टी (माइनस) आगे के किनारे की ओर, जैसा छपा है।
5V-EN लगी होने पर 6 V बहुत कम है
ब्राउन-आउट
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: पावर LED मद्धम जलती है, मोटरें फड़कती हैं या कुछ नहीं करतीं और लॉजिक बार-बार बंद हो जाता है।
78M05 को अपने इनपुट पर अपने आउटपुट से लगभग 2 V ज़्यादा चाहिए। 6 V से वह लगभग 4 V ही बना पाता है, L298N के लॉजिक को चाहिए 4.5 V से नीचे। और ब्रिज के गिराव के बाद मोटरों को वैसे भी सिर्फ़ लगभग 4.4 V मिलते।
उपाय: 2S LiPo (7.4 V) या ज़्यादा इस्तेमाल करें। 6 V पैक पर 5V-EN कैप हटाएँ और +5V स्क्रू को Nano के 5 V से बिजली दें।
+12V पर 36 V
गलत वोल्टेज
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: रेगुलेटर या C1 से एक पॉप, पावर LED मर जाती है, और 5 V स्क्रू पर पूरी सप्लाई आ सकती है।
L298N 46 V तक रेटेड है, पर मॉड्यूल के 220 µF कैपेसिटर 35 V के पुर्ज़े हैं और 78M05 ज़्यादा से ज़्यादा 35 V लेता है। रेगुलेटर खराब होने पर अक्सर शॉर्ट होकर खराब होता है और पूरी सप्लाई +5V पर लगी हर चीज़ तक पहुँचा देता है।
उपाय: 5V-EN कैप लगी होने पर 12 V या कम पर रहें। उससे ऊपर कैप हटाएँ और 5 V खुद दें, और इस बोर्ड पर 35 V से नीचे रहें।
मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट
कोल्ड सोल्डर जॉइंट
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: मोटर A अटकती है, झटकों पर कट जाती है या सिर्फ़ एक ओर चलती है; टर्मिनल का पिन गरम होता है।
टर्मिनल के पिन मोटर का पूरा करंट ले जाते हैं। धुँधला, दानेदार जोड़ सिर्फ़ कुछ समय संपर्क बनाता है और उसका रेज़िस्टेंस करंट को गर्मी में बदलता है।
उपाय: जोड़ को ताज़ा सोल्डर के साथ तब तक दोबारा गरम करें जब तक वह बहकर पिन के चारों ओर एक चमकदार शंकु न बन जाए।
5V-EN कैप गायब
पुर्ज़ा गायब
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: पैक जुड़ा है पर पावर LED बुझी है और कोई कमांड कुछ नहीं करता।
कैप +12V को 78M05 से जोड़ती है। इसके बिना रेगुलेटर बंद है, +5V रेल मरी है और L298N के लॉजिक को सप्लाई नहीं मिलती, इसलिए उसके स्विच कभी चालू नहीं होते।
उपाय: कैप वापस लगाएँ, या 12 V से ऊपर की सप्लाई के साथ कंट्रोलर से +5V स्क्रू में 5 V दें।
साझा ग्राउंड नहीं
फ़्लोटिंग इनपुट
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: मोटरें फड़कती हैं, गलत ओर चलती हैं या स्केच को अनदेखा करती हैं, और किसी तार को छूने से उनका बर्ताव बदल जाता है।
लॉजिक स्तर दो बिंदुओं के बीच का वोल्टेज है। Nano के GND और मॉड्यूल के GND के बीच कोई तार न हो तो L298N, Nano के पिन को किसी चीज़ के मुकाबले नहीं नापता: इनपुट तैरते हैं और हर ज़रा-से नॉइज़ के साथ खिसकते हैं।
उपाय: Nano के GND से पावर टर्मिनल के GND स्क्रू तक एक तार लगाएँ।
दोनों पहिये स्टॉल
ज़्यादा गरम होना
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: हीटसिंक छूने लायक नहीं रहता, फिर मोटरें अटकती हैं: वे रुकती हैं, कुछ सेकंड बाद फिर शुरू होती हैं और फिर रुकती हैं।
पकड़ी हुई TT मोटर 7.4 V से लगभग 1.1 A खींचती है। चालू दोनों स्विच उस करंट पर लगभग 2.7 V खोते हैं, हर ब्रिज पर लगभग 3 W, दोनों के लिए 6 W। L298N में कोई करंट सीमा नहीं; सिर्फ़ उसका ज़्यादा-तापमान कट-आउट उसे रोकता है, और थोड़ा ठंडा होते ही वह फिर शुरू हो जाता है।
उपाय: पहिये छोड़ें और स्केच में स्टॉल हुई मोटर की पावर काटें। बेहतर: TB6612FNG जैसा MOSFET ड्राइवर, जो इसका दसवाँ हिस्सा पावर खोता है।

बेंच से मिलिए

इसे पावर दें, दिशा चुनें, गर्मी महसूस करें

L298N लगभग हर स्टार्टर किट का मोटर ड्राइवर है: काले हीटसिंक वाला 43 mm का लाल चौकोर बोर्ड, दो नीले मोटर टर्मिनल और उसके पावर टर्मिनल पर एक 2S LiPo। चिप के अंदर बाइपोलर ट्रांज़िस्टर से बने दो H-ब्रिज हैं, 1990 के दशक का डिज़ाइन। IN1 और IN2 मोटर A की दिशा चुनते हैं, IN3 और IN4 मोटर B की, और ENA और ENB हर ब्रिज को चालू करते हैं; जैसा मॉड्यूल आता है, दो जंपर कैप दोनों एनेबल को +5V से बाँधती हैं, इसलिए मोटरें पूरी गति पर चलती हैं। 5V-EN कैप के पीछे एक 78M05 रेगुलेटर बैटरी से चिप की 5 V लॉजिक सप्लाई बनाता है। पेच है गिराव का: हर मोटर के साथ सीरीज़ में दो बाइपोलर स्विच बैठे हैं और दोनों मिलकर 1.4 + 1.15 x I वोल्ट खोते हैं, आज़ाद घूमती TT मोटर के साथ लगभग 1.6 V और पहिया पकड़ने पर 2.7 V, और यह सब गर्मी बन जाता है। मॉड्यूल बनाएँ, Nano, मोटरें और पैक जोड़ें, इसे हर दिशा में चलाएँ, फिर पहिये पकड़ें और हीटसिंक को तब तक चढ़ते देखें जब तक चिप कट न जाए। इससे पहले वाली बेंच का TB6612FNG यही काम करता है और लगभग 0.1 V खोता है।

स्रोत

बेंच पर

चुना गया

स्केच प्रोग्राम स्टोरेज के 2,252 बाइट इस्तेमाल करता है

कोड: आगे

// L298N: IN1 और IN2 मोटर A की दिशा चुनते हैं, IN3 और IN4 मोटर B की
const int ENA = 9, IN1 = 8, IN2 = 7;   // मोटर A: एनेबल और दोनों दिशा वाले इनपुट
const int ENB = 3, IN3 = 5, IN4 = 4;   // मोटर B

void drive(int in1, int in2, int in3, int in4) {
  digitalWrite(IN1, in1); digitalWrite(IN2, in2);
  digitalWrite(IN3, in3); digitalWrite(IN4, in4);
}

void setup() {
  for (int p = 3; p <= 9; p++) pinMode(p, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  analogWrite(ENA, 255);      // पूरी गति (कैप वैसे भी ENA को 5 V पर रखती है)
  analogWrite(ENB, 255);
  drive(HIGH, LOW, HIGH, LOW);   // दोनों आगे
  Serial.println("forward: IN1 H, IN2 L, IN3 H, IN4 L");
}

void loop() {
}

अभ्यास के काम

2 में से 0 काम

कोड लिखें, फिर जाँच चलाएँ। रन एक वर्चुअल घड़ी और पहले से तय दुनिया इस्तेमाल करता है, इसलिए एक ही कोड का नतीजा हमेशा एक जैसा आता है।

ENA पर धीमी शुरुआत

Arduino C++

ENA कैप निकालें और ENA को D9 से जोड़ें। मोटर A को आगे चलाएँ (D8 पर IN1 HIGH, D7 पर IN2 LOW) और ENA को 0 से 255 तक बढ़ाएँ, हर 10 ms में एक कदम, ताकि वह लगभग 2.5 s में पूरी गति पर पहुँचे। 2 s तक पूरी गति बनाए रखें, फिर IN2 को HIGH करके ब्रेक लगाएँ और "stopped" छापें।

जाँच

अभी चलाया नहीं गया5.5 s तक चलता है
अभी चलाया नहीं गयाIN1 (D8), HIGH है
अभी चलाया नहीं गयाचलाते समय IN2 (D7), LOW है
अभी चलाया नहीं गया0.25 s पर ENA (D9) लगभग 10% पर है
अभी चलाया नहीं गया1 s पर ENA लगभग 40% पर है
अभी चलाया नहीं गया3.5 s पर ENA पूरी ड्यूटी पर है
अभी चलाया नहीं गया5 s पर IN2, HIGH है: ब्रेक लग रहा है
अभी चलाया नहीं गया"stopped" छापता है

संकेत

दिशा एक बार, बढ़ाने से पहले, सेट करें: digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW);
0 से 255 तक का for लूप, जिसके अंदर analogWrite(ENA, duty) और delay(10) हों, धीरे-धीरे बढ़ाव देता है।
ब्रिज चालू रहते ब्रेक मतलब IN1 = IN2: IN1 पहले से HIGH है, इसलिए IN2 को भी HIGH करें।

ENA पर धीमी शुरुआत के लिए कोड

चौकोर रास्ता चलाएँ

Arduino C++

दो पहियों वाले रोबोट से चौकोर रास्ता चलवाएँ: चार बार, दोनों मोटरें 1 s आगे, फिर 0.5 s के लिए मुड़ें (मोटर A आगे, मोटर B पीछे) और गिनती के साथ "corner" छापें। चौथे कोने के बाद दोनों मोटरों पर ब्रेक लगाएँ। IN1, D8 है, IN2, D7, IN3, D5, IN4, D4; एनेबल कैप लगी रहती हैं।

जाँच

अभी चलाया नहीं गया6.5 s तक चलता है
अभी चलाया नहीं गयापहली भुजा: IN3 (D5), HIGH है
अभी चलाया नहीं गयापहली भुजा: IN4 (D4), LOW है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN3, LOW है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN4, HIGH है, मोटर B पीछे चलती है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN1 (D8) HIGH रहता है, मोटर A आगे
अभी चलाया नहीं गयादूसरी भुजा: IN3 फिर से HIGH है
अभी चलाया नहीं गया6.2 s तक "corner 4" छापता है
अभी चलाया नहीं गयाआखिर में IN2 (D7), HIGH है: मोटर A पर ब्रेक
अभी चलाया नहीं गयाआखिर में IN3, HIGH है: मोटर B पर ब्रेक

संकेत

चारों इनपुट लिखने वाला एक सहायक फ़ंक्शन drive(in1, in2, in3, in4) हर चाल को एक पंक्ति में रखता है।
setup() में for (int side = 1; side <= 4; side++) { ... } चौकोर एक बार चलाता है; loop() खाली रह सकता है।
दोनों पर ब्रेक: drive(HIGH, HIGH, HIGH, HIGH)।

चौकोर रास्ता चलाएँ के लिए कोड

बनाएँ और खराबी डालें

1निर्माणअगला

खाली PCB तक उतारें

लाल बोर्ड से हर पुर्ज़ा उतारें। आप इसे उसी तरह वापस लगाएँगे जैसे फ़ैक्टरी लगाती: पहले SMD पुर्ज़े, फिर नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े, ऊँचे वाले, सोल्डर जोड़ और सबसे आखिर में जंपर कैप।

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस, फिर रीफ़्लो

नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े लगाएँ

ऊँचे पुर्ज़े लगाएँ

थ्रू-होल जोड़ सोल्डर करें

जंपर कैप लगाएँ

Nano को IN1-IN4 और GND से जोड़ें

दोनों मोटरें जोड़ें

LiPo को +12V और GND से जोड़ें

बेंच को पावर दें

आगे अपलोड करें

पीछे अपलोड करें

जगह पर घूमना अपलोड करें

ब्रेक अपलोड करें

आधी गति अपलोड करें

LiPo उल्टी लगाएँखराबी डालें

C1 उल्टा लगाएँखराबी डालें

इसे 4 x AA से पावर देंखराबी डालें

इसे 36 V से पावर देंखराबी डालें

मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट छोड़ेंखराबी डालें

5V-EN कैप हटाकर छोड़ेंखराबी डालें

GND तार छोड़ देंखराबी डालें

दोनों पहिये पकड़ेंखराबी डालें

खुला हुआ दृश्य

बेंच से मिलिए

इसे पावर दें, दिशा चुनें, गर्मी महसूस करें

बेंच पर

चुना गया

स्केच प्रोग्राम स्टोरेज के 2,252 बाइट इस्तेमाल करता है

कोड: आगे

// L298N: IN1 और IN2 मोटर A की दिशा चुनते हैं, IN3 और IN4 मोटर B की
const int ENA = 9, IN1 = 8, IN2 = 7;   // मोटर A: एनेबल और दोनों दिशा वाले इनपुट
const int ENB = 3, IN3 = 5, IN4 = 4;   // मोटर B

void drive(int in1, int in2, int in3, int in4) {
  digitalWrite(IN1, in1); digitalWrite(IN2, in2);
  digitalWrite(IN3, in3); digitalWrite(IN4, in4);
}

void setup() {
  for (int p = 3; p <= 9; p++) pinMode(p, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  analogWrite(ENA, 255);      // पूरी गति (कैप वैसे भी ENA को 5 V पर रखती है)
  analogWrite(ENB, 255);
  drive(HIGH, LOW, HIGH, LOW);   // दोनों आगे
  Serial.println("forward: IN1 H, IN2 L, IN3 H, IN4 L");
}

void loop() {
}

चौकोर रास्ता चलाएँ

Arduino C++

जाँच

अभी चलाया नहीं गया6.5 s तक चलता है
अभी चलाया नहीं गयापहली भुजा: IN3 (D5), HIGH है
अभी चलाया नहीं गयापहली भुजा: IN4 (D4), LOW है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN3, LOW है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN4, HIGH है, मोटर B पीछे चलती है
अभी चलाया नहीं गयापहला कोना: IN1 (D8) HIGH रहता है, मोटर A आगे
अभी चलाया नहीं गयादूसरी भुजा: IN3 फिर से HIGH है
अभी चलाया नहीं गया6.2 s तक "corner 4" छापता है
अभी चलाया नहीं गयाआखिर में IN2 (D7), HIGH है: मोटर A पर ब्रेक
अभी चलाया नहीं गयाआखिर में IN3, HIGH है: मोटर B पर ब्रेक

संकेत

चारों इनपुट लिखने वाला एक सहायक फ़ंक्शन drive(in1, in2, in3, in4) हर चाल को एक पंक्ति में रखता है।
setup() में for (int side = 1; side <= 4; side++) { ... } चौकोर एक बार चलाता है; loop() खाली रह सकता है।
दोनों पर ब्रेक: drive(HIGH, HIGH, HIGH, HIGH)।

चौकोर रास्ता चलाएँ के लिए कोड

L298N ड्राइवर

बेंच

बनाएँ और खराबी डालें

खाली PCB तक उतारें

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस, फिर रीफ़्लो

नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े लगाएँ

ऊँचे पुर्ज़े लगाएँ

थ्रू-होल जोड़ सोल्डर करें

जंपर कैप लगाएँ

Nano को IN1-IN4 और GND से जोड़ें

दोनों मोटरें जोड़ें

LiPo को +12V और GND से जोड़ें

बेंच को पावर दें

आगे अपलोड करें

पीछे अपलोड करें

जगह पर घूमना अपलोड करें

ब्रेक अपलोड करें

आधी गति अपलोड करें

LiPo उल्टी लगाएँखराबी डालें

C1 उल्टा लगाएँखराबी डालें

इसे 4 x AA से पावर देंखराबी डालें

इसे 36 V से पावर देंखराबी डालें

मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट छोड़ेंखराबी डालें

5V-EN कैप हटाकर छोड़ेंखराबी डालें

GND तार छोड़ देंखराबी डालें

दोनों पहिये पकड़ेंखराबी डालें

खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

LiPo उल्टी लगी

C1 उल्टा लगा

5V-EN लगी होने पर 6 V बहुत कम है

+12V पर 36 V

मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट

5V-EN कैप गायब

साझा ग्राउंड नहीं

दोनों पहिये स्टॉल

लाइव स्थिति

करंट की खपत

ख़ुद को जाँचें

इसके बाद: जंपर कैप लगाएँ

इसके बाद: ब्रेक अपलोड करें

इसके बाद: दोनों पहिये पकड़ें

बेंच के अंत की क्विज़

बेंच से मिलिए

स्रोत

बेंच पर

अभ्यास के काम

ENA पर धीमी शुरुआत

जाँच

चौकोर रास्ता चलाएँ

जाँच

L298N ड्राइवर

बेंच

बनाएँ और खराबी डालें

खाली PCB तक उतारें

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस, फिर रीफ़्लो

नीचे वाले थ्रू-होल पुर्ज़े लगाएँ

ऊँचे पुर्ज़े लगाएँ

थ्रू-होल जोड़ सोल्डर करें

जंपर कैप लगाएँ

Nano को IN1-IN4 और GND से जोड़ें

दोनों मोटरें जोड़ें

LiPo को +12V और GND से जोड़ें

बेंच को पावर दें

आगे अपलोड करें

पीछे अपलोड करें

जगह पर घूमना अपलोड करें

ब्रेक अपलोड करें

आधी गति अपलोड करें

LiPo उल्टी लगाएँखराबी डालें

C1 उल्टा लगाएँखराबी डालें

इसे 4 x AA से पावर देंखराबी डालें

इसे 36 V से पावर देंखराबी डालें

मोटर A के टर्मिनल पर कोल्ड जॉइंट छोड़ेंखराबी डालें

5V-EN कैप हटाकर छोड़ेंखराबी डालें

GND तार छोड़ देंखराबी डालें

दोनों पहिये पकड़ेंखराबी डालें

खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

LiPo उल्टी लगी