Faire varier la vitesse d'un moteur en PWM

Un moteur à courant continu est un gouffre pour une broche : il avale des centaines de milliampères en marche, et bien davantage à l'instant du démarrage — là où une sortie GPIO ne sait fournir que quelques dizaines de milliampères. Brancher le moteur en direct, c'est condamner la broche. Le transistor de tes premières leçons résolvait ce problème dans UN sens ; pour un robot qui recule aussi, il faut mieux.

C'est le rôle du driver moteur — sur l'établi, le classique L298N : un étage de puissance qui écoute des signaux logiques minuscules et recopie leurs ordres sur le courant de la batterie. Le PWM que tu as appris à sculpter ne traverse jamais le moteur : il pilote le driver, qui hache le gros courant au même rythme. La broche décide, le driver exécute.

Le pont en H doit son nom à son dessin : le moteur forme la barre centrale du H, encadré par quatre interrupteurs électroniques, deux par montant. Ferme la diagonale haut-gauche + bas-droite : le courant traverse le moteur de gauche à droite. Ferme l'autre diagonale : il le traverse de droite à gauche. Or inverser le sens du courant dans un moteur à courant continu, c'est inverser son sens de rotation — marche avant, marche arrière.

Deux configurations sont interdites d'elles-mêmes : fermer les deux interrupteurs d'un même montant relierait la batterie directement à la masse — un court-circuit franc, comme dans ta leçon sur les fusibles. Les drivers sérieux verrouillent cette combinaison. Tout ouvrir, en revanche, laisse le moteur en roue libre ; et certains ponts savent même freiner en court-circuitant le moteur sur lui-même — pas la batterie !

Chaque moteur se pilote par trois signaux. Deux entrées logiques choisissent la diagonale, donc le SENS : l'une haute et l'autre basse pour la marche avant, l'inverse pour la marche arrière, les deux identiques pour l'arrêt. La troisième entrée — l'activation — reçoit ton PWM à 200 Hz et dose la VITESSE : le pont ne conduit que pendant les créneaux hauts, le moteur reçoit la tension de la batterie hachée au rapport cyclique près.

Un piège de câblage à connaître avant de brancher : la masse. La batterie des moteurs et le cerveau ont chacun leur circuit, mais ils doivent partager une masse COMMUNE — sans cette référence partagée, les niveaux « haut » et « bas » de tes trois fils ne veulent rien dire pour le driver. C'est la même règle que pour tous tes montages : d'abord la masse, ensuite les signaux.

Envoyer 30 % ne garantit pas 30 % de la vitesse. Sous un seuil — souvent vers 30 % de rapport cyclique — le couple produit ne suffit pas à vaincre les frottements : le moteur bourdonne, vibre, mais ne tourne pas. Au-dessus, la vitesse grimpe vite, puis s'aplatit en approchant du maximum. La relation consigne → vitesse n'est PAS une droite, et elle change avec la charge, la pente, l'état de la batterie.

Piloter ainsi s'appelle la boucle ouverte : l'ordre part, aucune mesure ne revient. C'est simple et suffisant pour débuter, à condition de rester lucide : ta consigne est un souhait. Le remède complet — mesurer la vitesse réelle et corriger en continu — viendra avec les encodeurs et l'asservissement ; en attendant, la leçon 4 t'apprendra à cartographier ton moteur pour commander juste.