Control de motores DC con el L298N: velocidad y sentido de giro con Arduino

Los motores DC son los más comunes: mueven ventiladores, ruedas de robots, bombas de agua y coches de juguete. Pero no puedes conectar un motor directamente a un pin de Arduino: consume mucha más corriente de la que el pin puede dar y, para cambiar el sentido de giro, hay que invertir su polaridad. El controlador de motores L298N resuelve los dos problemas a la vez: hace girar dos motores DC adelante y atrás de forma independiente y ajusta su velocidad con PWM. Aparece en casi todos los proyectos de coches robot.

¿Cómo funciona un motor DC y por qué necesita un controlador?

Si aplicas tensión a los dos terminales de un motor DC, gira; si inviertes la polaridad, gira al revés; si bajas la tensión, va más despacio. Hasta un motor de juguete pequeño consume cientos de miliamperios en marcha y más de 1 amperio al arrancar o si se bloquea. Además, como el motor es una bobina, al apagarse genera picos de tensión inversa. Un pin de Arduino da como mucho 20–40 mA y no está protegido contra esos picos; conectar el motor directamente destroza el pin e incluso puede dañar la placa.

¿Qué es un puente H?

La forma de hacer girar un motor en los dos sentidos es un puente H: cuatro interruptores electrónicos colocados alrededor del motor con forma de letra «H». Cuando se cierran dos interruptores en diagonal, la corriente atraviesa el motor en un sentido; cuando se cierra la otra pareja diagonal, en el sentido contrario. El chip L298N contiene dos puentes H, así que controla dos motores por separado. Cada motor usa dos pines de sentido (IN1 e IN2) y un pin de velocidad (ENA):

Características técnicas del L298N

Pines y alimentación del L298N

Hacer girar un motor adelante, atrás y a distintas velocidades

Primero quita el puente de ENA y conecta ENA al pin D9 del Arduino, IN1 al D8 e IN2 al D7. Conecta el motor a OUT1 y OUT2, y un pack de 2 baterías 18650 (7,4 V) o de 4–6 pilas AA a las bornas 12V y GND; lleva también GND al GND del Arduino. La función motor() de abajo recibe un valor de -255 a 255: positivo es adelante, negativo atrás y cero freno. La idea del control de velocidad está en ¿Qué es PWM?

1const int ENA = 9;    // hız (PWM) / speed (PWM)
2const int IN1 = 8;
3const int IN2 = 7;
4
5void motor(int speed) {              // -255 … 255
6  if (speed == 0) {                  // fren / brake
7    digitalWrite(IN1, HIGH);
8    digitalWrite(IN2, HIGH);
9    analogWrite(ENA, 255);
10    return;
11  }
12  digitalWrite(IN1, speed > 0);      // ileri ya da geri / forward or backward
13  digitalWrite(IN2, speed < 0);
14  analogWrite(ENA, abs(speed));
15}
16
17void setup() {
18  pinMode(ENA, OUTPUT);
19  pinMode(IN1, OUTPUT);
20  pinMode(IN2, OUTPUT);
21}
22
23void loop() {
24  motor(200);   delay(2000);   // ileri / forward
25  motor(0);     delay(500);    // dur / stop
26  motor(-120);  delay(2000);   // yavaşça geri / slowly backward
27  motor(0);     delay(500);
28}

Coche robot con dos motores: adelante, atrás, izquierda y derecha

Los coches robot no tienen dirección; giran haciendo que las dos ruedas vayan a distinta velocidad o en distinto sentido. Si los dos motores van hacia delante, el coche va recto; si el izquierdo va hacia atrás y el derecho hacia delante, el coche gira a la izquierda sobre sí mismo. La función drive() de abajo recibe por separado la velocidad de cada motor, de -255 a 255:

1// Sol motor / left motor: ENA=9, IN1=8, IN2=7 — Sağ motor / right motor: ENB=10, IN3=5, IN4=4
2const int ENA = 9, IN1 = 8, IN2 = 7;
3const int ENB = 10, IN3 = 5, IN4 = 4;
4
5void drive(int left, int right) {            // her biri -255 … 255 / each -255 … 255
6  digitalWrite(IN1, left >= 0);  digitalWrite(IN2, left < 0);
7  digitalWrite(IN3, right >= 0); digitalWrite(IN4, right < 0);
8  analogWrite(ENA, abs(left));
9  analogWrite(ENB, abs(right));
10}
11
12void setup() {
13  int pins[] = {ENA, IN1, IN2, ENB, IN3, IN4};
14  for (int p : pins) pinMode(p, OUTPUT);
15}
16
17void loop() {
18  drive(200, 200);   delay(1500);   // ileri / forward
19  drive(-200, 200);  delay(600);    // sola dön / turn left
20  drive(200, -200);  delay(600);    // sağa dön / turn right
21  drive(-180, -180); delay(1000);   // geri / backward
22  drive(0, 0);       delay(1000);   // dur / stop
23}

Si pones un sensor de distancia delante del coche, tendrás un robot que se para y gira al ver un obstáculo; para el sensor, mira Sensor de distancia HC-SR04. Si vas a usar la librería Servo en un Uno, cuidado: desactiva el PWM de los pines 9 y 10, así que pasa ENA y ENB a los pines 5 y 6.

L298N con el ESP32 y la Raspberry Pi Pico

Las entradas del L298N consideran HIGH todo lo que supere unos 2,3 V, así que funcionan directamente con las señales de 3,3 V del ESP32 y de la Pico; eso sí, la alimentación lógica del módulo debe seguir siendo de 5 V. En el ESP32 puedes usar el mismo código de Arduino con pines que admitan PWM para ENA y ENB (por ejemplo, GPIO 25 y 26); los pines 34–39 no pueden dar salida. En la Pico con MicroPython, controlar un motor queda así:

1from machine import Pin, PWM
2import time
3
4ena = PWM(Pin(15), freq=1000)
5in1 = Pin(14, Pin.OUT)
6in2 = Pin(13, Pin.OUT)
7
8def motor(speed):                   # -100 … 100
9    in1.value(speed > 0)
10    in2.value(speed < 0)
11    ena.duty_u16(int(abs(speed) * 655.35))
12
13while True:
14    motor(80);  time.sleep(2)       # ileri / forward
15    motor(0);   time.sleep(0.5)     # dur / stop
16    motor(-50); time.sleep(2)       # geri / backward

¿L298N, TB6612FNG o MOSFET?

Si solo necesitas encender y apagar un motor, un relé sirve, pero no regula la velocidad; los comparamos en ¿Qué es un módulo relé? Para elegir un transistor o MOSFET adecuado, echa un vistazo a la herramienta Transistores.

Ideas de proyectos con el L298N

• Robot que esquiva obstáculos: un coche que detecta obstáculos con un HC-SR04 y cambia de dirección.
• Coche controlado por Bluetooth: un robot que manejas con una app del móvil a través de un HC-05.
• Coche con joystick: convierte los dos ejes de un joystick en las velocidades de dos motores; detalles en Cómo usar un módulo joystick.
• Robot sigue líneas: un coche que sigue una línea negra en el suelo con sensores infrarrojos.
• Cortina automática: un sistema motorizado que abre la cortina cuando entra la luz por la mañana y la cierra por la noche.
• Cinta transportadora: una pequeña cinta cuya velocidad ajustas con un potenciómetro.

Errores comunes y cómo solucionarlos

• El LED del módulo se enciende pero el motor no gira: las tierras no están unidas, se quitó el puente de ENA sin conectar el pin, o el valor PWM es demasiado bajo.
• El Arduino se reinicia cuando arranca el motor: motor y Arduino comparten una fuente débil; aliméntalos por separado y suelda un condensador de 100 nF entre los terminales del motor.
• El motor va muy lento y sin fuerza: el L298N se come unos 2 V; sube la tensión de la batería (por ejemplo, 2 × 18650) o usa un controlador más eficiente.
• El motor solo gira en un sentido: uno de los pines IN no está conectado, o el código escribe los mismos valores para los dos sentidos.
• El L298N se calienta mucho: el motor consume demasiada corriente; asegúrate de que el disipador esté al aire y, si hace falta, elige un controlador más potente.
• Usar una pila de 9 V: no puede dar mucha corriente y se agota enseguida; usa un pack recargable de 18650 o de pilas AA.

Cuando dominas el control de motores con el L298N, se te abre el mundo de los robots. En la app BlueGrays encontrarás proyectos con el L298N, como un coche controlado por Bluetooth y un robot que esquiva obstáculos, paso a paso con esquemas y código.