DC motor nasıl çalışır? Yön ve hız kontrolü (H köprüsü, PWM, L298N)

Bu yazıda ne yapacağız?

1. DC motorun içine bakıp neden döndüğünü göreceğiz.
2. H köprüsüyle motoru ileri ve geri çevirip frenleyeceğiz.
3. PWM ile hızı ayarlayacağız ve deneme alanında kendimiz deneyeceğiz.
4. L298N motor sürücüyü Arduino'ya bağlayıp yön ve hız kodunu yazacağız.

Neden işe yarar? Robot tekerleri, pervaneler ve konveyörler çoğunlukla DC motorla döner. Yönü ve hızı kodla yönetebilen biri, robotu yürütmenin yarısını öğrenmiş olur.

DC motor nedir?

DC motor, pil ya da adaptörden gelen doğru akımı dönme hareketine çeviren motordur. İki ucuna gerilim verince döner, uçları ters bağlayınca ters yöne döner.

• Stator: dıştaki sabit mıknatıslar.
• Rotor: milin üstündeki bobinler, dönen kısım.
• Kollektör (komütatör): milin ucundaki, parçalara bölünmüş bakır halka.
• Fırçalar: kollektöre sürtünerek bobine akım taşıyan iki küçük parça.

DC motor nasıl çalışır?

Mıknatısın arasındaki telden akım geçince tele bir kuvvet etki eder. Bobinin bir yanı yukarı, öbür yanı aşağı itilir ve rotor döner.

Yarım tur sonra bu itme rotoru geri çevirirdi. Kollektör tam o anda akımın yönünü değiştirir, kuvvet hep aynı yöne döndürür (animasyonda simgelerin yer değiştirdiği an).

Motor ve jeneratör aynı makinedir: dönen motor gerilim de üretir. Fren bundan yararlanır.

DC motor yön değiştirme: H köprüsü

Yönü değiştirmek için motorun uçlarındaki gerilimi ters çevirmek gerekir. Bunu dört anahtarlı H köprüsü yapar.

• S1 + S4: motor ileri.
• S3 + S2: motor geri.
• S2 + S4: motorun iki ucu birleşir. Dönen motorun ürettiği akım onu frenler, çabuk durur.
• S1 + S2 ya da S3 + S4 asla: akım motoru atlayıp doğrudan GND'ye gider. Bu kısa devredir.

Gerçek sürücülerde anahtarların yerinde transistörler vardır.

DC motor hız kontrolü: PWM

Hızı ayarlamanın en kolay yolu PWM: gerilimi çok hızlı açıp kapatmak. Açık kalma oranı (görev oranı) arttıkça motorun gördüğü ortalama gerilim ve hız artar.

ortalama gerilim ≈ görev oranı × besleme gerilimi
analogWrite değeri = görev oranı × 255

Arduino Uno'da analogWrite() yalnızca 3, 5, 6, 9, 10 ve 11 numaralı pinlerde çalışır. Frekansı 490 Hz'dir, 5 ve 6 numaralı pinlerde 980 Hz.

Kendiniz deneyin

Anahtarlara dokunun, akımın yolunu izleyin, sonra hızı kaydırıcıyla değiştirin.

Deneyin: S1 ile S2'yi birlikte kapatın ve uyarıyı okuyun. Sonra görev oranını %10'a indirin. Gerçek motorlar da düşük görev oranında sürtünmeyi yenemez, hiç dönmeyebilir.

Motor sürücü ne işe yarar?

Motor sürücü, Arduino'nun zayıf sinyalleriyle pilin büyük akımını motora anahtarlar. Arduino pini motoru doğrudan süremez:

• Uno'daki ATmega328P'nin bir pini için mutlak akım sınırı 40 mA'dir.
• Küçük bir 3 V motor bile (FA-130) sıkışınca yaklaşık 2,1 A çeker.

L298N'nin içinde iki H köprüsü vardır: iki motoru ayrı ayrı sürer.

L298N motor sürücü nasıl bağlanır?

Pinlere ne yazınca ne olur (L298 datasheet'indeki tablo):

İki önemli ayrıntı:

• Gerilim kaybı: L298 kendi üstünde gerilim harcar. Datasheet'e göre 1 A'de toplam düşüm tipik 1,8 V, en fazla 3,2 V; 2 A'de en fazla 4,9 V. 6 V'luk motoru 6 V pille sürerseniz motora 4 V civarı kalır.
• 5V jumper'ı: Modülün üstünde 5 V regülatörü var. Kılavuza göre besleme 12 V'un altındaysa jumper takılı kalır ve 5V ucu Arduino'yu besleyebilir. Daha yüksek beslemede jumper'ı çıkarın, Arduino'yu ayrı besleyin.

Arduino ile yön ve hız kodu

// L298N ile DC motor: yön ve hız (Arduino Uno)
// ENA -> 9 (PWM), IN1 -> 8, IN2 -> 7, GND'ler ortak
const int ENA = 9;
const int IN1 = 8;
const int IN2 = 7;

void ileri(int hiz) {   // hiz: 0-255
  digitalWrite(IN1, HIGH);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  analogWrite(ENA, hiz);
}

void geri(int hiz) {
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  analogWrite(ENA, hiz);
}

void fren() {           // iki uç birbirine bağlanır, çabuk durur
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(ENA, HIGH);
}

void serbest() {        // sürücü kapanır, motor boşa düşer
  digitalWrite(ENA, LOW);
}

void setup() {
  pinMode(ENA, OUTPUT);
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int h = 80; h <= 255; h += 5) {  // yavaş yavaş hızlan
    ileri(h);
    delay(40);
  }
  delay(1000);
  fren();               // yön değiştirmeden önce durdur
  delay(500);
  geri(150);            // yaklaşık %60 hızla geri
  delay(1500);
  serbest();
  delay(1500);
}

Hızı elle ayarlamak isterseniz bir potansiyometre bağlayın:

// Potansiyometreyle hız: orta ucu A0'a, yan uçları 5V ve GND'ye
const int ENA = 9, IN1 = 8, IN2 = 7;

void setup() {
  pinMode(ENA, OUTPUT);
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  digitalWrite(IN1, HIGH);  // yön: ileri
  digitalWrite(IN2, LOW);
}

void loop() {
  int deger = analogRead(A0);   // 0-1023
  analogWrite(ENA, deger / 4);  // 0-255
}

DC motor kaç volt ile çalışır?

Etiketinde ya da datasheet'inde yazan gerilimle; tek cevap yok. Örneğin FA-130 tipi küçük motor 3 V için yapılmıştır.

• Düşük gerilim: yavaş ve zayıf döner.
• Çok yüksek gerilim: ısınır, ömrü kısalır.
• Sürücü kaybı: L298N ile motora beslemeden 2 V kadar az ulaşır.

Redüktörlü DC motor nedir?

Ucuna dişli kutusu takılmış DC motordur. Örneğin 1:48 oranlı motorun mili 48 kat yavaş döner, tork (dönme kuvveti) ise yaklaşık 48 kat artar; dişli kayıpları bunu biraz azaltır. Robot tekerlerinde çoğunlukla bu kullanılır.

Belirli bir açıya gitmek gerekiyorsa servo motor, adım adım hassas konum gerekiyorsa step motor daha uygundur. DC motoru enkoderle bir konuma götürmek için PID kullanılır.

Sık yapılan hatalar

Güvenlik: Mil sıkışırsa motor en büyük akımını çeker, sürücü ve kablolar ısınır: beslemeyi kesin, motoru elle tutmayın. LiPo pille kısa devreye karşı çok dikkatli olun.

Kaynaklar

Erişim: 17 Ekim 2026

• STMicroelectronics, L298 Dual Full-Bridge Driver datasheet: 46 V, kanal başına 2 A, toplam gerilim düşümü (VCEsat), yön ve fren tablosu.
• Handson Technology, L298N Dual H-Bridge Motor Driver kullanım kılavuzu: modüldeki 5 V regülatörü ve jumper'lar.
• Arduino Docs, analogWrite(): PWM pinleri, frekansları ve 0-255 değer aralığı.
• Microchip, ATmega328P datasheet: pin başına 40 mA mutlak sınır.
• HyperPhysics (Georgia State University), DC Motor ve Generator and Motor: çalışma prensibi, motorun jeneratör gibi çalışması.
• Pololu, Mabuchi FA-130 teknik değerleri: 3 V çalışma gerilimi, 3 V'ta yaklaşık 2,1 A durma akımı.