Elektromotor mit Transistor steuern
Der 5 V-Pin des Arduino liefert zwar in vielen Fällen genügend Strom für den Motor, jedoch lässt er sich nicht programmieren. Dazu lässt sich ein Transistor einbauen.
Frage: Wie steuert man einen Elektromotor mit einem Transistor am Arduino?
Die unten abgebildete Schaltung zeigt, wie ein npn-Transistor eingebaut werden kann, um den Motor mithilfe von Digitalpin 9 zu schalten. Der Transistor lässt den Strom zwischen Emitter (E) und Kollektor (C) passieren, wenn die Spannung zwischen Basis (B) und Emitter (E) mehr als 0,7 V beträgt, anderenfalls sperrt er. Der Vorwiderstand mit \(R= 330\, \Omega\) sorgt dafür, dass der Basisstrom nicht zu groß wird.
Es ist ratsam, die Basis mit einem PWM-Pin (gekennzeichnet durch \(\sim\)) zu verbinden, da sich dadurch die Geschwindigkeit des Motors steuern lässt.
Baue die oben abgebildete Schaltung auf und probiere die Steuerung des Motors mittels Pulsweitenmodulation aus.
Simuliere mit dem Motor eine konstant beschleunigende Bewegung (vgl. Fading), gefolgt von einer abrupten Bremsung.
Handventilator
Baue einen Handventilator wie folgenden Video.
Automatischer Lüfter
Baue einen Lüfter, der anspringt, wenn die Temperatur größer als \(30 °C\) wird. Probiere deine Schaltung durch Anfassen des NTC aus.
Erweiterung: Programmiere die Schaltung so, dass der Lüfter sich umso schneller dreht, je höher die Temperatur ist.
Schaltung mit externer Spannungsquelle
Wenn der verwendete Elektromotor größer ist und mehr Strom zieht bzw. größere Spannungen benötigt, muss für den Elektromotor eine eigene Spannungsquelle verwendet werden, die genügend Spannung und Strom bieten kann. Der unten abgebildete Schaltplan zeigt, wie der Aufbau dann vorzunehmen ist. Wichtig ist dabei, dass ein gemeinsames GND-Niveau hergestellt wird - vergleichbar einem “Normalnull” für die Höhenangaben, hier allerdings als “Normalnull” für das elektrische Potenzial.
Der Arduino kann über USB oder eine zweite Batterie mit Strom versorgt werden.
