Domina el Control de Motores DC con Arduino y el Módulo L298N: Guía Fácil y Práctica


Realmente hoy en dia es bastante asequible obtener módulos ya montados que realicen funciones auxiliares como por ejemplo controlar un motor DC normal o pasa a paso, realmente por un precio irrisorio (en nuestro caso por unos 4 € en Amazon ) . Un ejemplo de este tipo de módulos, son los controladores de motor basados en el L298N ,siendo este uno de los controladores de motores mas usados con microcontroladores y microprocesadores .

En efecto el Circuito Integrado (CI) L298N es uno de los controladores de motor más populares entre quienes trabajan con proyectos de robótica, automatización y sistemas embebidos. En la imagen superior puede observarse el módulo real, un conjunto compacto que integra el chip L298N acompañado de un gran disipador de calor. Este disipador es necesario porque el circuito puede manejar corrientes relativamente altas (hasta 2A por canal, dependiendo de la disipación térmica), algo habitual al controlar motores de corriente continua (DC) o motores paso a paso. Gracias a esta capacidad, el módulo resulta ideal para aplicaciones con microcontroladores como Arduino, ESP32 o Raspberry Pi, que por sí mismos no pueden suministrar suficiente corriente para mover motores.

Veamos ahora con mas detalle el esquema electrónico de este circuito:

El diagrama esquemático mostrado ofrece una visión más profunda del funcionamiento interno:

  • U1 (L298N): Es el núcleo del circuito. Contiene dos puentes H completos, lo que permite controlar de forma independiente dos motores DC o un motor paso a paso bipolar. Cada puente H puede invertir la polaridad aplicada al motor, logrando así el cambio de sentido de giro.
  • Entradas IN1–IN4 y ENA/ENB: Estas entradas reciben las señales lógicas desde el microcontrolador. Los pines IN1–IN4 determinan la dirección del giro de los motores, mientras que ENA y ENB (enable) controlan si cada puente está activo. En muchos módulos, ENA y ENB están conectados a jumpers que pueden retirarse si se desea controlar la velocidad mediante una señal PWM.
  • Salidas OUT1–OUT4: Se conectan directamente a los terminales de los motores. Cada par de salidas (OUT1/OUT2 y OUT3/OUT4) corresponde a uno de los dos puentes H del chip.
  • Diodos D1–D8: Actúan como diodos de protección o “flyback”, un elemento esencial cuando se trabaja con cargas inductivas como motores. Su función es disipar los picos de tensión inversa generados al interrumpir la corriente del motor, protegiendo los transistores internos del L298N.
  • U2 (78M05): Es un regulador lineal de voltaje que convierte la tensión de entrada del módulo (por ejemplo, 12 V) en 5 V, alimentando la lógica del L298N y, opcionalmente, otros componentes del sistema. Algunos módulos permiten activar o desactivar esta función mediante un jumper para usar fuentes externas de 5 V.
  • Condensadores y resistencias: Estos componentes auxiliares estabilizan la alimentación y amortiguan los transitorios eléctricos, garantizando un funcionamiento estable y reduciendo interferencias.

Este módulo tiene una fuente de alimentación de 5v incorporada, cuando el voltaje de conducción es de 7v-35v,esta fuente es adecuada para la fuente de alimentación. NO ingrese voltaje a la interfaz de suministro de + 5v, sin embargo, el ledding de 5v para uso externo está disponible. Cuando ENA habilita IN1 IN2 control OUT1 OUT2. Cuando ENB habilita IN3 IN4 control OUT3 OUT4

En conjunto, el esquema y el módulo del L298N ilustran cómo un diseño relativamente sencillo es capaz de combinar potencia y control lógico, ofreciendo una solución robusta y económica para el manejo de motores. Esto lo convierte en un componente indispensable para quienes desarrollan vehículos robóticos, cintas transportadoras, sistemas de control de movimiento o proyectos de automatización casera.

Ejemplo esquema de cableado básico

A continuación vamos a ver a un ejemplo práctico de código Arduino, junto con un pequeño esquema de cableado, para controlar un motor DC usando el módulo controlador L298N. Esta combinación es ideal para proyectos de robótica y automatización que requieren mover motores de forma simple y eficiente.

Conexiones recomendadas entre Arduino, módulo L298N y motor DC:

  • IN1 (L298N) → Pin 7 de Arduino.
  • IN2 (L298N) → Pin 6 de Arduino.
  • ENA (L298N) → Jumper (por defecto, motor a máxima velocidad) o Pin 9 de Arduino si quieres usar PWM para velocidad.
  • OUT1/OUT2 (L298N) → Motor DC.
  • +12V (L298N) → Fuente de 12V para el motor.
  • GND (L298N) → GND de Arduino y de la fuente.
  • 5V (L298N) → No se conecta si tu Arduino ya está alimentado por USB o fuente externa.
   Arduino        L298N           Motor
------- ----- -----
GND ----+--- GND
| +----+
+---(-) Fuente | |
(+) Fuente-----+ M +---- OUT1
M |
OUT2------+
D7 ---------- IN1
D6 ---------- IN2
ENA ---------- Jumper (o D9 si usa PWM)

Ejemplo de código Arduino

El siguiente sketch enciende el motor en un sentido, espera 2 segundos, invierte el sentido durante otros 2 segundos, y repite el ciclo:

cpp// Pines de control
const int IN1 = 7;
const int IN2 = 6;
const int ENA = 9; // Opcional, para velocidad con PWM

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

void loop() {
  // Girar motor en un sentido (adelante)
  digitalWrite(IN1, HIGH);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  analogWrite(ENA, 255); // Velocidad máxima
  delay(2000);

  // Detener motor
  analogWrite(ENA, 0);
  delay(500);

  // Girar motor en sentido contrario (atrás)
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  analogWrite(ENA, 255); // Velocidad máxima
  delay(2000);

  // Detener motor
  analogWrite(ENA, 0);
  delay(500);
}

Este código básico permite experimentar fácilmente con el control de dirección y velocidad de motores DC usando el L298N y una placa Arduino. Puedes ajustar el pin ENA y el valor de analogWrite para regular la velocidad mediante modulación por ancho de pulso (PWM), retirando el jumper si lo tuviese puesto.​

Como añadir un puerto de carga a aspiradora conga


Modificar físicamente una a aspiradora Conga para que cargue desde un puerto diferente (por ejemplo, añadir un conector de carga directo o alternativo), es una opción interesante cuando queremos obviar el aparataje de la base de carga bien porque nos estorba, bien porque nos da problemas o incluso porque el propio robot se desconecta haciendo movimientos para intentar acoplarse sin éxito asegurado. Es importante saber que los robots Conga están diseñados para cargarse a través de su base de carga original en algunos modelos, mediante un puerto específico integrado en el dispositivo( no como las maquinas de Irobot que siempre cuentan con un conector de carga idéntico al del cargador de la base de carga) . Modificar el sistema de carga puede anular la garantía y, si no se hace correctamente, dañar el aparato. Las opciones habituales para cargar una Conga son:

  • Base de carga original: Es el método estándar y recomendado. La base debe colocarse en un lugar accesible, contra una pared, con espacio libre a los lados y al frente para que el robot pueda acoplarse correctamente.
  • Puerto de carga integrado: Algunos modelos permiten conectar el cargador directamente a un puerto en el propio robot, pero esto depende del modelo. Consulta el manual de tu Conga para ver si esta opción está disponible.

Pasos para instalar correctamente la base de carga

  1. Coloca la base de carga en un lugar plano, pegada a la pared, con al menos 1 metro libre a cada lado y 2 metros al frente para facilitar el acoplamiento del robot.
  2. Conecta la base a una toma de corriente cercana y asegúrate de que el cable no obstaculiza el paso del robo.
  3. Limpia regularmente los contactos de carga tanto en la base como en el robot para asegurar una buena conexión.

¿Y si falla la base de carga es posible añadir un puerto de carga alternativo?

No existen guías oficiales ni recomendaciones del fabricante para modificar la electrónica de la Conga e instalar un puerto de carga adicional o diferente como las maquinas de Irobot que siempre cuentan con un conector de carga idéntico al del cargador de la base de carga. Las alternativas que suelen considerarse (bajo tu propio riesgo) incluyen:

  • Reemplazo de la base de carga: Si la base original está dañada, lo más seguro es reemplazarla por una original compatible.
  • Reparación de contactos o puertos: Si el puerto de carga integrado o los contactos están dañados, pueden ser reparados o sustituidos por un técnico especializado.
  • Modificación DIY: Modificar la placa o añadir un puerto USB, por ejemplo, requiere conocimientos avanzados de electrónica y no se recomienda sin experiencia, ya que puede provocar cortocircuitos o daños irreparables.
  • Expandir los contactos de la base de carga a un conector físico compatible con el conector del cargador de la Conga ( esta la opción que vamos a ver). Realmente es la operación mas sencilla si no alteremos el orden de los cables pues apenas vamos a modificar la electrónica de la Conga original . Como gran inconveniente es que necesitaremos desmontar el robot para añadir los dos cables para soldarlos desde los contactos para la base de carga hacia el conector.

Expansión de contactos de carga a un conector externo: pasos y precauciones

La modificación que describes implica añadir un conector físico externo a los contactos originales de la base de carga, manteniendo la electrónica intacta. Este método es técnicamente viable si se ejecuta con precisión, pero requiere conocimientos de electrónica y habilidades de soldadura. Aquí los detalles:

Herramientas y materiales necesarios

  • Soldador de estaño (25-40W) y fundente.
  • Cable flexible de cobre (18-22 AWG).
  • Conector compatible con el cargador original (ej. DC jack de 19V/1A según modelos49).
  • Multímetro para verificar polaridad y continuidad.
  • Destornilladores específicos para desmontar el robot (consultar guías de desmontaje8).

Pasos detallados

  • Desmontaje seguro del robot
    • Retira la batería siguiendo las instrucciones del manual para evitar cortocircuitos.
    • Accede a la placa principal localizando los contactos de carga (generalmente dos pines metálicos cerca de la base). Normalmente con una herramienta de corte podremos desde el exterior sacar estos y desde ahí soldar los dos hilos. Observar con atención que los colores de los cables son los habituales: rojo para el positivo y negro para el negativo.
  • Identificación de polaridad
    • Usa el multímetro para determinar positivo (+) y negativo (-) en los contactos originales. En la mayoría de modelos Conga, el voltaje es 19V4.
    • Marca los cables con cinta aislante (rojo para positivo, negro para negativo) o mejor usar dos cables: uno rojo para el positivo y otro negro para el negativo.
  • Soldadura de cables a los contactos
    • Conecta los cables a los pines de carga usando soldadura limpia, evitando puentes entre contactos.
    • Asegura los cables con silicona térmica o bridas para prevenir tensiones mecánicas(opcional).
  • Desmontaje de la carcasa para ocultar los cables en el interior cuidando que no interactúe con ninguna parte móvil: podemos seguir los pasos de ir retirando la bateria, desmontar las dos ruedas motrices( van en sendos compartimentos), desmontar con cuidado el tope del sensor de choque , quitar la tapa y desde ahí podremos quitando los tornillos de la placa base guiar los cables nuevos.
  • Instalación del conector externo
    • Elige un conector aislado (ej. DC 5.5×2.1mm) y fíjalo en la carcasa del robot, preferiblemente cerca de la base para no obstruir sensores.
    • Verifica que la polaridad del conector coincida con el cargador original.
  • Pruebas finales
    • Antes de cerrar el robot, comprueba con el multímetro que no haya cortocircuitos.
    • Realiza una carga de prueba sin batería para medir voltaje en el conector (debe ser estable a 19V4).

Riesgos y limitaciones

  • Anulación de garantía: Cualquier modificación invalida el soporte oficial.
  • Sobrecarga térmica: Soldaduras mal ejecutadas pueden dañar la placa base.
  • Incompatibilidad: Un conector incorrecto puede quemar el circuito de carga.

Recomendaciones

  • Antes de intentar cualquier modificación, verifica que el problema no sea de la base, el cargador o la batería.
  • Si necesitas una solución alternativa porque el puerto o la base están dañados, lo más seguro es acudir a un servicio técnico especializado para evitar riesgos eléctricos o daños mayores.
  • Utiliza siempre piezas y cargadores originales para evitar incompatibilidades o riesgos de incendio.

Resumen

Añadir un puerto de carga a una aspiradora Conga no es una operación estándar ni recomendada por el fabricante. Si tienes problemas de carga, primero revisa la base, el cargador y la batería, y considera la reparación o sustitución por piezas originales. Si necesitas una modificación especial, consulta a un técnico cualificado para evitar daños al dispositivo y riesgos de seguridad.