Ich stelle Schülern der 9. Klasse im Rahmen eines speziellen technischen Fachs Stromkreise vor. Die Schüler sind zuvor keinen Stromkreisen ausgesetzt.

Als Teil dieses Moduls möchte ich einen Motortreiber entwerfen, den die Schüler entweder mit einem Steckbrett oder einem Lötkolben bauen können. Der Motortreiber wird benötigt, um später im Kurs einige mechanische Doodads zu fahren.

Bei den fraglichen Motoren handelt es sich um die unten gezeigten DC-Hobby-Motoren. Meine Wahl hängt vom Preis ab (diese Motoren kosten 1 US-Dollar pro Stück bei Freigabe).

1,5 VDC, 650 mA M-13-2270-1,5 V.

12 VDC, 650 mA MF-26CS-18165-12.0V

Bedarf

Mein Problem besteht darin, einen Gleichstrommotortreiber gemäß den folgenden Spezifikationen zu entwerfen:

• Bidirektional (Vorwärts- und Rückwärtsfahrt)
• Steuerung über Drucktasten / Kippschalter. Entweder ein Paar "Vorwärts / Rückwärts" -Tasten oder ein "Vorwärts / Rückwärts" -Richtungsschalter und eine "Los" -Taste.
• Fahren Sie entweder aus zwei Arten von Motor - 1,5 VDC, 650 mA M-13-2270-1.5V oder 12 VDC, 650mA MF-26CS-18165-12.0V . Ich plane, die 1,5-V-Motoren zur Betätigung kleiner Getriebemechanismen und den 12-V-Motor als "Winde" für einen Modellaufzug zu verwenden.
• Günstig - weniger als 5 US-Dollar in Teilen. Billiger ist besser. Eine Klassengröße von 30 Schülern kann angenommen werden, so dass ich Bulk-Teile in Losen von 50 oder 100 bestellen kann, was bei den Kosten helfen sollte.
• Am besten Steckbrett geeignet, damit die Teile für die Schüler des nächsten Jahres wiederverwendet werden können.

Mögliche Lösungen

Ich habe einen SN754410 Quad Half-H-Brücken-IC in Betracht gezogen, der billig erhältlich ist (0,80 USD / Stück in großen Mengen von eBay, dh Hongkong). Dieser hat jedoch eine Ausgangsspannung von 4,5 bis 36 VDC. Ich glaube, dies kann dazu führen, dass der 1,5-V-Motor Rauch abgibt.

Andererseits habe ich eine H-Brücke in Betracht gezogen , die aus billigen diskreten Transistoren wie dem 2N2222 aufgebaut ist. Ich bin mir jedoch nicht sicher, welche Leistungsgrenzen eine solche H-Brücke hat. Es umfasst auch mindestens ein Dutzend Teile, was für Studenten, die sich noch nie mit Elektronik befasst haben, etwas schwierig sein kann.

Das Problem

Mit welchen Transistoren, ICs oder anderen Schaltkomponenten kann ich einen Gleichstrommotorantrieb bauen, der 1,5- und 12-VDC-Motoren unterstützt? Wenn ich mir ein Bild von den Hauptkomponenten machen kann, kann ich alle Hilfsmittel (Schalter, Vorspannungswiderstände, was haben Sie) selbst entwerfen.

Es muss billig sein (wir brauchen 30 davon) und für Schüler der 9. Klasse und ihren Lehrer baubar sein. (Ich bin nicht der Lehrer.)

Wenn die Ausgangsspannung des SN754410 reduziert werden könnte, um mit einem 1,5-VDC-Motor kompatibel zu sein, wäre dies eine sehr einfache Möglichkeit, mein Problem zu lösen.

Ich selbst habe sehr wenig praktische Elektronikerfahrung, bin aber bereit, RTFM zu verwenden, wenn ich dazu aufgefordert werde.

Die Schule kann bei Bedarf einfache Leiterplatten auf einer Fräsmaschine herstellen.

Eine einfache Möglichkeit wäre die Verwendung eines DPDT-Schalters unter Verwendung der folgenden Anordnung. Sie können auch einen Druckknopf nach der Batterie einfügen, wenn dies für den momentanen Betrieb erforderlich ist, und es sind auch Schalter verfügbar, deren Mittelstellung ausgeschaltet ist. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie einen Break-Before-Make-Schalter verwenden, damit Sie keine Shorts erhalten:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Ich suche etwas Ähnliches für einen Roboter mit Mikrocontrollerantrieb, der zwei winzige Gleichstrommotoren antreiben muss, von denen ich glaube, dass sie mit etwa 1,5 V betrieben werden. Bis vor kurzem war ich nur mit dem L293D (Dual H-Bridge) vertraut, der als Niederspannungsmotortreiber gilt, aber für meine Anwendung nicht niedrig genug ist. Mir wurde geraten, einen Mosfet-Treiber zu verwenden, da dieser mit niedrigeren Spannungen umgehen kann. Zum Glück habe ich eine gefunden, die einen Bereich von Versorgungsspannungen von 0 bis 11 Volt verarbeiten kann. Ich weiß nicht, ob ich bei dieser Frage zu spät bin oder nicht, aber vielleicht möchten Sie sich die Texas-Instrumente DRV8835 ansehen. Texas Instruments DRV8835

Es gibt vorgefertigte Motortreiber, die diese integrierte Schaltung verwenden, und es gibt auch Ausbrüche, an die der IC gelötet werden kann. Es ist ein relativ kleines Paket, daher wäre es viel einfacher, ein Steckbrett zu bauen, wenn es bereits an einem Ausbruch befestigt ist.

Es sieht so aus, als würde Ti diese für 70 Cent pro Einheit verkaufen, aber wenn ich richtig lese, gehe ich davon aus, dass Sie 1000 davon kaufen. Es gibt wahrscheinlich andere Anbieter, die sie in kleineren Mengen verkaufen. Hoffe diese Antwort hat geholfen.

Bearbeiten. Als ich nach einer ähnlichen Lösung suchte, als ich diesen Thread fand, fand ich ein 8835-Paket, das bereits montiert war und die anderen wesentlichen Komponenten mit Gebrauchsanweisungen bei Pololu enthielt. Sie kosten jeweils 4,49 US-Dollar und unterstützen einen Spannungsbereich von 0 bis 11 Volt. Ich habe einen aufgenommen und ihn erfolgreich in einem winzigen Roboter implementiert, der in meine Handfläche passt und von zwei winzigen Gleichstrommotoren angetrieben wird. Dieses Gerät war einfach anzuschließen und funktioniert hervorragend. Vielleicht möchten Sie es ausprobieren. DRV8835 Dual Motor Driver Carrier

Ich benutze auch etwas einen Thread im Arduino.cc-Forum als meinen Fortschrittsbericht. Wenn Sie neugierig sind, gibt es eine Art hässliches Bild von meinem Roboter (bisher). Winziger Roboter mit dem 8835-Treiber Vorsicht vor Verwendung von Kabelbindern und Klebeband. Es ist ein Prorotyp;)