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Der Arduino ist ein großartiges Beispiel für eine Hardware, an die man einen oder mehrere Motoren anschließen kann, um sie dann nach Wunsch und Bedarf zu steuern. Aber wie geht man dabei vor?
Wo soll man mit den Vorbereitungen beginnen?
Grundlage für den Betrieb ist in erster Linie der Einsatz einer geeigneten H-Brücke. Es handelt sich um eine Schaltung, die aus der richtigen Kombination von Transistoren besteht – im Elektronikhandel finden Sie viele fertige ICs in praktischen Gehäusen (in THT- oder SMD-Technik). Am einfachsten und schnellsten ist es, eine Lösung von der Stange zu verwenden, aber für erfahrene Elektroniker gibt es auch die Möglichkeit, eine eigene Version der H-Brücke aus Transistoren zusammenzubauen.
Das zweite wichtige Element ist die Vorbereitung einer angemessenen Stromversorgung. Das Ganze kann auf einer einzigen Quelle basieren, aber eine viel bessere Lösung ist es, den Strom aus einem Netzteil für die Logik und einer Batterie für den Motor selbst bereitzustellen. Zwei getrennte Stromversorgungen sind eine Möglichkeit, das gesamte System stabiler und sicherer zu machen. Außerdem sind mehrere Widerstände mit unterschiedlichen Widerständen und mehrere Kondensatoren (Elektrolyt- und Keramikkondensatoren) erforderlich.
Eine Reihe von Werkzeugen, wie z. B. eine Kontaktplatte und Kabel, sind für den Anfang ebenfalls praktisch . Mit diesen können Sie die Schaltung einfach und schnell nach Ihren Wünschen verändern. Vergewissern Sie sich in diesem Fall auch, dass die Ausgangspins Ihres Arduino-Boards richtig herausgeführt sind, damit Sie sie mit den Verbindungskabeln leicht anschließen können. Eine direkt auf die Entwicklungsplatine gelötete Goldpin-Buchsenleiste funktioniert immer am besten. Mit der auf diese Weise vorbereiteten Hardware können Sie den Motor einfach an den Arduino anschließen.
Welcher Motor für den Arduino?
Um herauszufinden, wie man einen Motor anschließen kann, muss man zunächst genau wissen, welchen Motor man anschließen möchte. Die in der Elektronik am häufigsten verwendeten Motoren sind gewöhnliche Gleichstrommotoren, und dieses Exemplar wird als Beispiel verwendet. Sie können damit zum Beispiel einzelne Gelenke in einem mobilen Laufroboter steuern.
Vorbereitung der H-Brücke
Mit der H-Brücke können Sie nicht nur die Geschwindigkeit derMotorwelle, sondern auch ihre Richtung steuern. Wenn Sie bereits einen Gleichstrommotor ausgewählt haben, sollten Sie wissen, welchen maximalen Stromverbrauch er erreichen kann (maximale Last). Auf dieser Grundlage können Sie eine geeignete H-Brücke (mit entsprechender Stromkapazität) auswählen. Überlegen Sie auch, wie viele Motoren Sie in Ihrem Zielentwurf gleichzeitig steuern möchten. Wenn Sie sich für eine vorgefertigte H-Brückenschaltung entscheiden, können Sie wahrscheinlich z. B. Doppelbrücken (in einem Gehäuse) verwenden.
Zusammen mit der Schaltung erhalten Sie höchstwahrscheinlich einen Schaltplan mit den Anschlüssen der Schaltung (oder er ist auf der Website des Herstellers verfügbar). Dort finden Sie die Pins, die für die Masse zuständig sind (sie sollten alle mit GND verbunden sein), die Pins, an die Sie die Stromversorgung anschließen sollten, die Pins, die für die Steuerung der Motordrehzahl zuständig sind, und die Pins, die für die Drehrichtung der Motorwelle verantwortlich sind. Wenn Sie die Verteilung aller Anschlüsse kennen, können Sie die H-Brücke in der Mitte der Kontaktplatte platzieren.
Wie schließe ich den Motor an den Arduino an?
Der nächste Schritt auf dem Weg zum Ziel sollte darin bestehen, alle für die Erdung zuständigen Stifte mit dem Minuspol der Kontaktplatte zu verbinden. Als Nächstes schließen Sie alle Pins an, die für die Steuerung der verschiedenen Motorparameter zuständig sind, dann verbinden Sie die Kabel der H-Brücke direkt mit dem Motor und schließen den Arduino an die H-Brücke an. Der nächste wichtige Schritt sollte die Überprüfung des korrekten Anschlusses sein. Indem Sie zu diesem Zeitpunkt mögliche Fehler ausschließen, können Sie die H-Brücke, die Motoren und vor allem das Arduino-Board vor Schäden schützen.
Wenn Sie sich des richtigen Anschlusses sicher sind, können Sie ebenso sorgfältig die Stromversorgung für die Motoren (z. B. über eine 9-V-Batterie) und dann für die Logikschaltung (z. B. über ein USB-Kabel von einem Computer oder über eine separate Stromversorgung) herstellen. Sie können dann den Motor steuern, indem Sie das Arduino-Board entsprechend programmieren. Sie können z. B. die Richtung und die Geschwindigkeit des Motors per Software mit einem angeschlossenen Potentiometer verknüpfen, das dem Motor je nach Grad der Drehung eine andere Geschwindigkeit und Richtung gibt.
