Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino + H-Brückenschaltung + "seltsame" Schrittmotoren (2,8V/1,8A)


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von Nils R. (jolly-roger)


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Ahoi Leute,


die selbe Anfrage wie hier habe ich vor einiger Zeit im Arduino Forum 
gestellt aber leider bis heute keine Antwort bekommen. Daher möchte ich 
jetzt nochmal hier mein Glück versuchen.

Es geht um die Ansteuerung von zwei Elektro-Schrittmotoren mit Hilfe des 
Arduino. Durch erste Recherchen quer durch das Internet konnte ich in 
Erfahrung bringen, dass ein zusätzlicher Motortreiber benötigt wird. 
Einen passenden zu finden ist aber für die "seltsamen" Motoren etwas 
schwierig...

Es geht um die folgenden Modelle:
Hersteller: Vexta
Typ: C9004-9012K
DC 2,83V
1,34A


Eine H-Brückenschaltung, die mir auf den ersten Blick passend schien 
habe ich hier bei euch im Forum gefunden:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/35894/Schrittmotor_Steuerung3.gif

Sie sieht relativ einfach aus, ließe sich somit kostengünstig 
realisieren und die Werte passen (in etwa) zu den geforderten 
Motor-Kenndaten.

Und jetzt endlich zu den eigentlichen Fragen:

1. Die Schaltung ist ausgelegt für Motorspannungen von 5V - 36V. Meint 
ihr ich kann sie nutzen obwohl eine Nennspannung von 2,83V gefordert 
ist? Könnte man evtl. für +UB (im Schaltplan rechts oben) direkt die 
geforderten 2,8V anlegen!? Ein 3V / 3A Netzteil hätte ich nämlich hier.

2. Oder würdet ihr grundsätzlich von einer derartigen Schaltung abraten 
und lieber mit einem L6205 oder etwas ähnlichem arbeiten? Diesen würde 
ich eigentlich eher ungern nutzen, da er recht teuer ist und die gesamte 
Schaltung auch wesentlich komplexer scheint als die mit dem L298.

Über hilfreiche Auskünfte würde ich mich sehr freuen!

Grüße
jolly-roger

: Bearbeitet durch User
von Hubert G. (hubertg)


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Du kannst diese Schaltung problemlos verwenden.
Die Spannung ist nicht so wichtig bei den Schrittmotoren, sie muss nur 
höher sein als die Nennspannung. Voraussetzung ist aber das der Strom 
einstellbar ist wie bei deiner Schaltung.
In deinem Fall musst du an VREF mit dem Poti R1 die Spannung von 0,68V 
einstellen, Shuntwiderstände von 0,5Ohm vorausgesetzt.
Die 3V von deinem Netzteil werden zu wenig sein, da im L298 schon etwa 
3,1V abfallen. Das Netzteil sollte also mindestens 6V 3A bringen.

von Nils R. (jolly-roger)


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Super, vielen Dank für deine schnelle und ausführliche Antwort! Ein 6V 
Netzteil sollte hier auch noch irgendwo in der Sammlung zu finden sein. 
Dann werde ich gleich mal eine Bauteil Bestellung fertig machen und 
melde mich wieder wenn die Motoren (hoffentlich) drehen. ;-)

Nachtrag: Nur zum Verständnis... Kann ich noch eine kurze Erklärung 
bekommen warum genau 0,68V eingestellt werden müssen?

: Bearbeitet durch User
von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo,

zu 1: http://www.schrittmotor-blog.de/die-sache-mit-der-spannung/

zu 2: Die Darstellung der L297/L298 Schaltung ist ja grausam. Wenn schon 
L62xx, dann der L6208. Das ist im Prinzip nur ein L297 + 2*L6203 und 
daher auch entsprechend teuer. Letztlich ist beides Technik von 
vorgestern, die L297 und L298 sind aber bei Bastlern nach wie vor 
beliebt. Ich würde mich eher in Richtung A3979 oder neueren Treibern von 
TI umsehen [2]

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[2] 
http://www.schrittmotor-blog.de/ubersicht-uber-gangige-integrierte-schrittmotor-treiber/

von m.n. (Gast)


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Nils R. schrieb:
> Einen passenden zu finden ist aber für die "seltsamen" Motoren etwas
> schwierig...
>
> Es geht um die folgenden Modelle:
> Hersteller: Vexta
> Typ: C9004-9012K
> DC 2,83V
> 1,34A

Auch, wenn es auf den ersten Blick nicht so aussieht: die Motore sind 
nicht seltsam, sondern eher besonders gut für hohe Drehzahlen geeignet.

Thorsten Ostermann schrieb:
> Ich würde mich eher in Richtung A3979 oder neueren Treibern

... wie die A49xx Reihe von Allegro umsehen.
Für den A4982 gibt es einen Codeschnipsel für Musikliebhaber für einen 
ATmega328, der auch auf einem Arduino Uno laufen müßte. Ein wenig 
Verdrahtung ist bei aktuellen Treibern aber immer notwendig.
Beitrag "Schrittmotoransteuerung mit A4982 und ATmega328"

von Hubert G. (hubertg)


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Nils R. schrieb:
> Nachtrag: Nur zum Verständnis... Kann ich noch eine kurze Erklärung
> bekommen warum genau 0,68V eingestellt werden müssen?

Diese Spannung fällt an den Shunt bei 1,34A ab. Ab dann setzt die 
Strombegrenzung ein.

von Nils R. (jolly-roger)


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Hallo nochmal,

sorry für die sehr späte Rückmeldung aber ich habe momentan sehr viel 
mit Uni-Kram zu tun. Gestern Abend bin ich aber endlich dazu gekommen 
meine schon sehr lange bestellten Bauteile zu verdrahten.

Es ist jetzt doch der schon eingangs erwähnte L297 in Verbindung mit 
einem L298 geworden. Begründung dafür ist, dass in sehr vielen Robotik 
Foren genau diese Kombination erfolgreich eingesetzt wird.

Die ganze Schaltung habe ich auf einer Lochrasterplatine aufgelötet aber 
dabei sind noch drei Fragen aufgekommen (leider ist mein 
Elektonik-Wissen derzeit noch zu gering um die Schaltung wirklich 
vollständig nachvollziehen zu können, aktuell findet eher ein "blindes" 
Nachbauen statt).

Frage 1: Im Schaltplan aus dem ersten Post sind "RN1", "JP1" und "UREF" 
eingezeichnet. Bei keinem davon ist mir 100%ig klar um was genau es sich 
handelt.
UREF ist wahrscheinlich lediglich ein Mess-Port für die 
Shunt-Spannungs-Einstellung, oder!?
Aber wofür dienen die anderen beiden Ports?

Frage 2: Die ganzen +5V Anschlüsse in dem Schaltplan können ja alle 
zusammen auf eine "Schiene" gelegt werden. Aber wird dafür noch eine 
zusätzliche Spannungsquelle benötigt oder werden die einfach alle an die 
5V des Arduino gelegt?

Frage 3: Wie kompliziert wird ganz grob gesagt die Programmierung des 
Arduino werden? Bis eben war ich der Meinung, dass das mit maximal zehn 
Zeilen Code machbar ist (also einfach um den Motor mal links- und mal 
recths drehen zu lassen) aber dann bin ich über diesen Link gestolpert: 
http://www.precifast.de/schrittmotorsteuerung-atmega32/

von Harald W. (wilhelms)


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Hubert G. schrieb:

>> Nachtrag: Nur zum Verständnis... Kann ich noch eine kurze Erklärung
>> bekommen warum genau 0,68V eingestellt werden müssen?
>
> Diese Spannung fällt an den Shunt bei 1,34A ab. Ab dann setzt die
> Strombegrenzung ein.

Aha, Du gehst also davon aus, das der Shunt in Wirklichkeit
0.50746 Ohm hat? :-)

von Harald W. (wilhelms)


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Nils R. schrieb:

> Es ist jetzt doch der schon eingangs erwähnte L297 in Verbindung mit
> einem L298 geworden. Begründung dafür ist, dass in sehr vielen Robotik
> Foren genau diese Kombination erfolgreich eingesetzt wird.

Naja, wenn es Dich nicht stört, das der L298 genausoviel Leistung
verballert wie Dein Motor...

von Nils R. (jolly-roger)


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Solche Postings wie die letzten beiden bringen das Thema keinen 
Millimeter weiter und führen langfristig dazu, dass der Umgangston in 
einem Forum "kippt".
Also bitte tippt Antworten die echte Informationen beinhalten (nicht 
lediglich sticheln) oder lasst das Posten ganz bleiben!

Nachtrag: Gerade sehe ich, dass das sogar zweimal die selbe Person 
war...

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Nils R. schrieb:

> Solche Postings wie die letzten beiden bringen das Thema keinen
> Millimeter weiter

Und warum nicht? Ich finde es schon etwas seltsam, eine Schaltung
zu verwenden, die zur Ansteuerung mehr Energie verbraucht als der
Motor selbst.

von Nils R. (jolly-roger)


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Aus dem einfachen Grund, dass die Antworten beide entweder in Form einer 
Provokation oder in Form einer Gegenfrage geschrieben sind. Dabei wird 
auf meine eigentlich gestellten Fragen nicht mal im Ansatz eingegangen.

Die Schaltung verwende ich, da es mir relativ egal ist wie viel Energie 
verbraucht wird. Es geht mehr oder weniger um ein Spielzeug und, dass 
die Schaltung absolut veraltet und der Einsatz unwirtschaftlich ist ging 
auch schon aus den sehr viel älteren Antworten klar hervor.

von Hubert G. (hubertg)


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Nils R. schrieb:
> Frage 1: Im Schaltplan aus dem ersten Post sind "RN1", "JP1" und "UREF"
> eingezeichnet. Bei keinem davon ist mir 100%ig klar um was genau es sich
> handelt.

RN1 sind 5 PullUp-Widerstände 2k2 in einem Gehäuse, es spricht aber 
nichts gegen einzelne Widerstände.
JP1 ist eine zweite Buchse zu Ansteuerung, die Punkte sind parallel zur 
Buchse MOTCTRL.
UREF ist der Meßport für die Shunt-Stromeinstellung wie du richtig 
erkannt hast.

von m.n. (Gast)


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Nils R. schrieb:
> Es ist jetzt doch der schon eingangs erwähnte L297 in Verbindung mit
> einem L298 geworden. Begründung dafür ist, dass in sehr vielen Robotik
> Foren genau diese Kombination erfolgreich eingesetzt wird.

Du hast einen schönen Schrittmotor, und dann nimmst Du ein Paar Gurken 
wegen ihres angeblich 'erfolgreichen Einsatzes' anderorts. Das muß man 
wohl nicht verstehen.

Weiter oben hatte ich Dir die A49xx empfohlen und einen Link genannt, 
unter dem man mittlerweile auch Programme für den Arduino Uno findet, 
womit man diese Controller sinnvoll steuern kann.

Nils R. schrieb:
> Über hilfreiche Auskünfte würde ich mich sehr freuen!

Dann schimpfe nicht über das, was Harald Wilhelms geschrieben hat.

von Nils R. (jolly-roger)


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@ Hubert G.:
Vielen Dank für die Antwort! Dann werde ich mir morgen nochmal fünf 2200 
Ohm Widerstände besorgen müssen. Blöd, dass mir dieser Port erst beim 
Aufbauen so richtig aufgefallen ist.

@ m.n:
Der Einsatz andernorts muss nicht mit einem angeblich und auch nicht mit 
Anführungszeichen versehen werden, denn das ist schlicht eine Tatsache! 
Dabei hat keiner von sinnvoll oder unsinnig gesprochen sondern von der 
reinen Funktion.
Deinen Link habe ich gesehen und mich gegen diese Variante entscheiden, 
da der Aufbau der Platine noch etwas aufwändiger ist als der, den ich 
momentan löte. Aktuell fange ich erst an mich mit der Thematik zu 
beschäftigen und somit kann es erstmal nicht einfach genug sein. Wenn 
der erste Motor dreht werde ich mich sicher nochmal etwas weiter in die 
Thematik einarbeiten und auch noch weitere Ansteuerungsarten 
ausprobieren. Aber für den Moment gilt "keep it simple".

Und Offtopic, noch etwas zum "Schimpfen":
Der Ton macht die Musik und die beiden Beiträge auf die sich meine 
Reaktion bezog, waren einfach nicht zielführend sondern gingen vielmehr 
in Richtung unnötige Provokation.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Nils R. schrieb:
> Der Ton macht die Musik und die beiden Beiträge auf die sich meine
> Reaktion bezog, waren einfach nicht zielführend sondern gingen vielmehr
> in Richtung unnötige Provokation.

Ich denke, sie waren der spontane Ausdruck des Entsetzens über diese 
veralteten Bauteile.
Thorsten hatte Dir den A3979 nahegelegt und ich dann dessen Nachfolger 
A49xx ins Spiel gebracht. Das ist Stand der Technik, wenn man Deinen 
Motor richtig betreiben will: Laufruhe und feine Schrittauflösung.

In den letzten Tagen waren hier viele Beiträge zu Schrittmotoren, wobei 
auch immer wieder eine fertige Platine mit A4988 erwähnt wurde.
Als Beispiel: Beitrag "Schrittmotorsteuerung für primitive Astro-Nachführung"
Ich rate nicht dazu, diese Teile in China zu kaufen, denn es gibt auch 
hierzulande seriöse Anbieter zu akzeptablem Preis. Ich dachte, Du 
hättest diese Beiträge zumindest beachtet, denn mit dieser kleinen, 
fertigen Treiberplatine muß man nicht viel löten.

von Nils R. (jolly-roger)


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Und wieder kommt der Beitrag nicht ohne Seitenhieb aus... Scheint aber 
im Bereich Elektronik / Elektrotechnik nicht anders zu funktionieren!? 
Ist ja nicht nur hier im Forum so. Aber um mal in eben dieser Weise zu 
antworten: Hättest du meinen letzten Beitrag "zumindest beachtet", 
hättest du gesehen, dass ich den Link sehr wohl verfolgt habe.

Fertige Platinen kaufen kann aber jeder und ein bisschen was selbst 
machen wollte ich im Endeffekt schon.

Aber es reicht jetzt auch dazu ich habe keine Lust mehr mich für meine 
"völlig veraltete Selbstbau-Lösung" rechtfertigen zu müssen bzw. noch 
weiter darauf herum zu reiten. Das dieser Aufbau nicht der effektivste 
ist, ist ja mittlerweile zur Genüge herausgestellt worden.

Zum Abschluss möchte ich mich aber trotzdem nochmal bei allen 
Beteiligten für die zielführenden Beiträge und die darin enthaltenen 
Beratungen und Erklärungen bedanken. Die betroffenen Antworten sind mit 
einem "Lesenswert" markiert!

: Bearbeitet durch User
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