L298N ile DC Motor Kontrolü: Arduino ile Hız ve Yön Ayarı

DC motorlar fanları, robot tekerleklerini, su pompalarını ve oyuncak arabaları döndüren en yaygın motorlardır. Ancak bir motoru Arduino pinine doğrudan bağlayamazsın: hem pinin verebileceğinden çok daha fazla akım çeker hem de dönüş yönünü değiştirmek için kutuplarının ters çevrilmesi gerekir. L298N motor sürücü bu iki sorunu birden çözer: iki DC motoru ayrı ayrı ileri-geri döndürür ve PWM ile hızlarını ayarlar. Robot araba projelerinin neredeyse hepsinde karşına çıkar.

DC motor nasıl çalışır, neden sürücü gerekir?

Bir DC motorun iki ucuna gerilim verdiğinde döner; kutupları ters çevirirsen ters yöne döner, gerilimi düşürürsen yavaşlar. Küçük bir oyuncak motoru bile çalışırken yüzlerce miliamper, ilk kalkışta ya da sıkıştığında ise 1 amperin üzerinde akım çeker. Ayrıca motor bir bobin olduğu için kapanırken ters yönde gerilim sıçramaları üretir. Arduino pini ise en fazla 20–40 mA verebilir ve bu sıçramalara karşı korumasızdır; motoru doğrudan bağlamak pini ve hatta kartı bozar.

H-köprüsü nedir?

Motoru iki yöne de döndürmenin yolu H-köprüsüdür: motorun etrafına "H" harfi şeklinde dizilmiş dört elektronik anahtar. Çaprazdaki iki anahtar kapandığında akım motordan bir yönde, diğer çapraz çift kapandığında ters yönde geçer. L298N yongasının içinde böyle iki H-köprüsü bulunur, bu yüzden iki motoru bağımsız kontrol edebilir. Her motor için iki yön pini (IN1 ve IN2) ve bir hız pini (ENA) kullanılır:

L298N teknik özellikleri

L298N pinleri ve güç bağlantısı

Bir motoru ileri-geri ve farklı hızlarda döndürmek

Önce ENA üzerindeki jumper'ı çıkar ve ENA'yı Arduino'nun D9 pinine, IN1'i D8'e, IN2'yi D7'ye bağla. Motoru OUT1 ve OUT2'ye, 2 adet 18650 pilden (7,4 V) ya da 4–6 AA pilden oluşan bir paketi 12V ve GND klemenslerine bağla; GND'yi Arduino'nun GND'sine de götür. Aşağıdaki motor() fonksiyonu -255 ile 255 arasında bir değer alır: artı ileri, eksi geri, sıfır fren demektir. Hız ayarının mantığı PWM Nedir? yazısında.

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}

İki motorlu robot araba: ileri, geri, sağa, sola

Robot arabalarda direksiyon yoktur; dönüşler iki tekerleğin farklı hız ve yönlerde dönmesiyle yapılır. İki motor da ileri dönerse araba düz gider; sol motor geri, sağ motor ileri dönerse araba olduğu yerde sola döner. Aşağıdaki drive() fonksiyonu iki motorun hızını -255 ile 255 arasında ayrı ayrı alır:

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}

Arabanın önüne bir mesafe sensörü eklersen engel gördüğünde duran ve dönen bir robot yaparsın; sensör tarafı için HC-SR04 Mesafe Sensörü yazısına bak. Uno'da Servo kütüphanesini kullanacaksan dikkat: bu kütüphane 9 ve 10. pinlerdeki PWM'i devre dışı bırakır, bu durumda ENA ve ENB'yi 5 ve 6. pinlere taşı.

ESP32 ve Raspberry Pi Pico ile L298N

L298N'in girişleri yaklaşık 2,3 V'un üzerini HIGH kabul ettiği için ESP32 ve Pico'nun 3,3 V'luk sinyalleriyle doğrudan çalışır; kartın lojik beslemesi yine 5 V olmalıdır. ESP32'de aynı Arduino kodunu ENA ve ENB için PWM verebilen pinlerle (örneğin GPIO 25 ve 26) kullanabilirsin; 34–39 arasındaki pinler çıkış veremez. Pico'da MicroPython ile tek motor kontrolü şöyledir:

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 mi, TB6612FNG mi, MOSFET mi?

Motorun yalnızca açılıp kapanması yetiyorsa bir röle de iş görür, ama hız ayarı yapamaz; bu farkı Röle Modülü Nedir? yazısında karşılaştırdık. Uygun transistör ve MOSFET seçimi için Transistörler aracına göz atabilirsin.

L298N ile proje fikirleri

• Engelden kaçan robot: HC-SR04 ile önündeki engeli görüp yön değiştiren bir araba.
• Bluetooth kumandalı araba: Telefondaki bir uygulamayla HC-05 üzerinden yönetilen robot.
• Joystick kumandalı araba: Joystick'in iki eksenini iki motorun hızına çevir; ayrıntılar Joystick Modülü Kullanımı yazısında.
• Çizgi izleyen robot: Kızılötesi sensörlerle yerdeki siyah çizgiyi takip eden araba.
• Otomatik perde: Sabah ışık gelince perdeyi açan, akşam kapatan bir motorlu sistem.
• Konveyör bant: Hızı potansiyometreyle ayarlanan küçük bir taşıyıcı bant.

Sık yapılan hatalar ve çözümleri

• Kartın LED'i yanıyor ama motor dönmüyor: GND'ler ortak değil, ENA jumper'ı çıkarılmış ama pin bağlanmamış ya da PWM değeri çok düşük.
• Motor çalışınca Arduino yeniden başlıyor: Motor ve Arduino aynı zayıf kaynaktan besleniyor; ayrı besle ve motor uçlarına 100 nF kondansatör lehimle.
• Motor çok yavaş ve güçsüz: L298N yaklaşık 2 V yutar; pil gerilimini artır (örneğin 2 adet 18650) ya da daha verimli bir sürücü kullan.
• Motor yalnızca bir yöne dönüyor: IN pinlerinden biri bağlı değil ya da kodda iki yön için aynı değerler yazılıyor.
• L298N çok ısınıyor: Motor fazla akım çekiyor; soğutucunun açıkta kaldığından emin ol, gerekirse daha güçlü bir sürücü seç.
• 9 V kare pil kullanmak: Bu piller yüksek akım veremez ve çabuk biter; şarj edilebilir 18650 ya da AA pil paketi kullan.

L298N ile motor kontrolünü öğrendiğinde robot projelerinin kapısı açılır. BlueGrays uygulamasında L298N ile Bluetooth kontrollü araba ve engelden kaçan robot projelerini devre şemaları ve kodlarıyla adım adım bulabilirsin.