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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei Stromzufuhr 2 Arduino + Stepper


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Autor: Pascal B. (printableprops)
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Hallo zusammen,

ich hab mich gerade hier angemeldet und hoffe ihr könnt mir weiter 
helfen.

Ich schildere kurz mein Problem bzw. mein aktuelles Projekt:

Ich möchte zwei Microcontroller (Arduino) und 6 Stepper Motoren mit 
möglichst wenigen Netzteilen (optimal wäre natürlich eins) zum laufen 
bekommen.

Dabei ist der Schaltkreis recht komplex und quasi in zwei Bereiche 
unterteilt:

Bereich 1: 1 Arduino Nano mit einem Stepper Motor.
Bereich 2: 1 Arduino Mega mit 5 Stepper Motoren.

Die wichtigen Soll-Werte für die Teile sind wie folgt:

Arduino Mega: 7-12V 1A
Arduino Nano: 7-12V 1A
Stepper Motor: 5-12V 0,6A

Es kristallisiert sich also heraus, dass ich ein Netzteil mit 9V 
Spannung benötige. Allerdings sind die Ampere das Problem. 6 Motoren 
fressen schon ordentlich. Ich habe Angst, dass wenn ich alles parallel 
schalte nicht genug Stromstärke anliegt. Die Stepper Motoren müssen 
direkt über eine Spannungsquelle versorgt werden, da die Microcontroller 
nicht genug Spannung und erst recht nicht genug Stromstärke liefern 
können.

Ich habe einen Schaltplan erstellt, der verdeutlicht was ich hier 
versuche zu erklären. Da habe ich es mit zwei Netzteilen versucht hätte 
aber lieber nur eins. Vielleicht hat jemand von euch eine Idee dazu. 
Oder Anregungen ob es überhaupt so gehen würde wie es gezeichnet ist. 
Ich bin leider kein versierter Elektroniker.

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Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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Pascal B. schrieb:
> Ich habe Angst, dass wenn ich alles parallel
> schalte nicht genug Stromstärke anliegt.

Naja, besser "zur Verfügung steht". Nimm einfach eines, das genug Strom 
zur Verfügung stellt!

Aber bitte den GND zu den Stepper-Controller (ULN2804?) NICHT über den 
Arduino abschlaufen!

Gruss Chregu

Edit: Sehe grade, am Nano willst Du die 5V für den Stepper aus dem 
internen Vreg nehmen. Lieber nicht!

Willst Du die Stepper mit 5V betreiben oder mit den 9V direkt aus dem 
Netzteil?

Ich hoffe Du weisst, dass diese Art der Schrittmotor-"Steuerung" nur zum 
Ausprobieren sein kann, und Du damit nichts ernsthaftes antreiben 
kannst!?

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Autor: Pita (Gast)
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Pascal B. schrieb:
> Ich habe einen Schaltplan erstellt, der verdeutlicht was ich hier

Das ist kein Schaltplan!


> Ich bin leider kein versierter Elektroniker.

Wenn du dich mit einem unterhalten möchtest, lerne Schaltpläne zu 
zeichnen.

Autor: MaWin (Gast)
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Pascal B. schrieb:
> Ich habe einen Schaltplan erstellt

Da werden allerdings die stepper mit 5V gefahren.
Es scheint sich um das billigste zu handeln, was du vom Chinesen 
zugeworfen bekamst. Simple Vollschritt-Treiber ohne Stromregelung. 
Sicher dass die was taugen ?

Zentrale Aufgabe beim zusammenschalten: Nur einen gemeinsamen 
Massepunkt, und weil du nur ein Netzteil brauchst, kann das sein 
Masseanschluss sein. Nur ein gemeinsamer Pluspol, am Netzteil.
Und von dort jeweils Masse und Plus einzeln verdrillt zu den 
Verbrauchern führen, also zum Arduino und den Stepper Treibern.
Keine weiteren Masseleitungen GND vom Arduino zum Treiber. Keine 5V vom 
Arduino für die Treiber abzapfen sondern deine 9V nehmen.
Da der Arduino seinen eigenen Soannungsregler hat, ist nicht davon 
auszugehen, dass er sich über die 9V von den Motoren stören lässt.

Ggg. Kabelverlegung der Steuerleitungen nicht direkt, sondern in der 
Nähe der Masseleitung, erst vom Arduino zum Netzteil, dann vom Netzteil 
entlang der Masse zum Motortreiber.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Danke für die schnellen Antworten. Ich habe versucht euren Tips nach zu 
kommen und eine neue Skizze erstellt. Jetzt habe ich nurnoch ein 
Netzteil mit einer Masse für alles. Die Schrittmotoren werden alle 
direkt versorgt ohne über die Arduino zu laufen.

Meint ihr das kommt einer richtigen Schaltung schon näher?

>Ich hoffe Du weisst, dass diese Art der Schrittmotor-"Steuerung" nur zum
>Ausprobieren sein kann, und Du damit nichts ernsthaftes antreiben
>kannst!?

Ja es ist für ein kleines Hobby Projekt.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Pascal B. schrieb:
> Ja es ist für ein kleines Hobby Projekt.

Wundere dich nicht, daß selbst wenn die Schaltung nun stimmt, die 
Motoren vielleicht nicht so laufen wie du willst. Schrittmotore in der 
einfachen Ansteuerung mit ULN2003 sind zickig, steigen bei manchen 
Drehzahlen aus und brummen nur noch, man muss geschickt zwischen 
Vollschritt und Halbschritt umschalten um z.B. Beschleunigungsrampen 
erfolgreich durchfahren zu können. Es ist halt der billigste Kram

Ebay-Artikel Nr. 183177068980

: Bearbeitet durch User
Autor: Pascal B. (printableprops)
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Also um das ganze mal zu verdeutlichen werden die Motoren nicht wirklich 
strapaziert. Jeder Motor bewegt einen Zeiger einer Uhr der gefühlt 
<1Gramm wiegt. Das ganze also ohne viel Kraft und immer mit gleicher 
Geschwindigkeit. Das einzige was einigermaßen genau sein sollte sind die 
Schritte die sich die Zeiger bewegen sollen.

Kann denn wer absegnen, dass die Schaltung nun passt?

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Autor: Manfred (Gast)
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Pascal B. schrieb:
> Arduino Mega: 7-12V 1A
> Arduino Nano: 7-12V 1A

Wo kommen diese abstrus hohen Stromwerte her? Meine Schaltungen mit Nano 
laufen typisch um 40mA. Mein aktuell in Arbeit befindlicher Aufbau mit 
Nano, 20x4-Display und einiger Peripherie frisst um 70mA.

Selbst, wenn man alle Ports ungeschickt beschaltet, dürfen in den Nano 
nicht mehr als 200mA fließen - bei 1 Ampere mutiert der zum 
Elektronikschrott.

Dein "Schaltplan" entzieht sich jedweder Verständlichkeit. Generell kann 
man die Arduinos mit 12V versorgen, es ist aber ungeschickt, die von 
diesem geregelten 5V für externe Komponenten zu verwenden - das endet 
gerne im Hitzetod des kleinen 5V-Reglers, es wird dann immer auf die 
böse Chinaqualität geschimpft, die dafür aber nichts kann. Ich führe das 
nicht weiter aus, das wurde sinngemäß bereits in anderen Posts 
beschrieben.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Ja das stimmt. 1A ist deutlich zu hoch berechnet. 12V würde ich auch 
nicht nehmen, maximal 9V. Und die Stepper werden ja direkt über das 
Netzteil versorgt und nicht über die Arduino.

Falls sich jemand die Mühe machen möchte könnt ihr mir auch gerne eine 
Lösung präsentieren. Das wäre mir lieber als Lösungsansansätze zu posten 
die immer schlimmer werden...

: Bearbeitet durch User
Autor: Arduino Fanboy D. (ufuf)
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Pascal B. schrieb:
> Kann denn wer absegnen, dass die Schaltung nun passt?

Der Mega bekommt 9V an seinem 5V Pin
Er wird in Rauch aufgehen

Die Taster sind wirkungslos.
Bestenfalls bremsen sie die Zufallsgeneratoren.

Den Nano habe ich nicht geprüft.

: Bearbeitet durch User
Autor: Alex G. (dragongamer)
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Mach bitte einen einfacheren Schaltplan bzw. Aufbauskizze (was womöglich 
der passendere begriff ist).
Reduzier das ganze auf nur einen Servo und einen Schalter. Dann kann man 
viel schneller beurteilen obs sinnvoll ist.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Arduino F. schrieb:
>
> Der Mega bekommt 9V an seinem 5V Pin
> Er wird in Rauch aufgehen

Der 9V kommt in den VIN vom Mega dann wird über den Spannungsregler 5V 
erzeugt.

> Die Taster sind wirkungslos.

Völlig unnötig das zu schreiben. Das Mega wird programmiert, dann haben 
die Taster auch eine Wirkung.

> Bestenfalls bremsen sie die Zufallsgeneratoren.

Was ist ein Zufallsgenerator?

> Den Nano habe ich nicht geprüft.

Der sollte so wie abgebildet auf jeden Fall funktionieren.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Ich glaube meine Kernfrage ging etwas unter. Wie ich Stepper an ein 
Arduino anschließe weiß ich. Das habe ich bereits mit einem Stepper 
gebaut und getestet und es funktioniert.

Mir geht es darum zu erfahren wie ich alles an ein Netzteil anschließe. 
Ich kann auch 3 Netzteile nehmen und alles einzeln mit Strom versorgen. 
Aber ich fänds schöner wenn nur ein Kabel baumelt und nicht 3.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Alex G. schrieb:
> Mach bitte einen einfacheren Schaltplan bzw. Aufbauskizze (was womöglich
> der passendere begriff ist).
> Reduzier das ganze auf nur einen Servo und einen Schalter. Dann kann man
> viel schneller beurteilen obs sinnvoll ist.

Das Problem ist dass wenn ich nur einen Stepper an ein arduino 
anschließe brauche ich keine externe Stromquelle für den Stepper weil 
das arduino genug liefert um ihn zu betreiben.( Das wäre dann eine 
missverständliche skizze die einen anderen Aufbau darstellt)
Sobald man mehr als 1 Motor anschließt braucht man eine externe 
Stromquelle und da wollte ich fragen wie das sinnvoll funktioniert.

Ich brauche nämlich nun quasi drei Stromquellen.:

Eine für das arduino Mega

Eine für die 5 stepper rechts

Und eine für das arduino nano( welches den Stepper motor links mit 
betreibt weil es nur einer ist)

Jetzt könnte ich 3 Netzteile nehmen die das alles versorgen aber ich 
hätte gerne nur eins.


Die Frage ist geht das, und wenn ja wie schließt man dann alles an?

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Autor: Arduino Fanboy D. (ufuf)
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Pascal B. schrieb:
> Der 9V kommt in den VIN vom Mega dann wird über den Spannungsregler 5V
> erzeugt.
Das sieht auf deinem Plan aber ganz anders aus!
Laut deinem letzten Plan wird der Mega abrauchen.

Pascal B. schrieb:
> Das Mega wird programmiert, dann haben
> die Taster auch eine Wirkung.
Die sind an einem Ende an 3V3 angeschlossen und an anderem Ende an einem 
(input?) Pin.
Damit können sie nie LOW werden.

Pascal B. schrieb:
> Was ist ein Zufallsgenerator?
Die Antennenwirkung der Tasterleitungen.

Damit der Input überhaupt mal LOW werden kann, wirst du die internen 
Pullups abschalten müssen.

Die Taster kennen laut Schaltplan nur 2 Zustände:
1. High
2. Zufallsgenerator dank Antennenwirkung

---------------


Du hast gefragt:
Pascal B. schrieb:
> Kann denn wer absegnen, dass die Schaltung nun passt?
Und ich sage dir NEIN!

Pascal B. schrieb:
> Völlig unnötig das zu schreiben.
Tut mir leid, wenn dir meine Antworten nicht schmecken!


Ich fasse zusammen:
Du fragst Fragen, auf welche du die Antworten nicht hören willst.
Sagst mir, dass Antworten unnötig sind.

Wird nicht mehr geschehen!
Keine Antworten mehr von mir.

Autor: Pascal B. (printableprops)
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Okay ich denke wir kommen nicht auf eine Lösung. Ich kann mich nicht 
klar genug äußern und meine Skizzen sind nicht genau genug bzw. treffen 
bei euch auf Unverständnis, da Sachen nicht skizziert wurden, oder ich 
falsch erkläre.

Ich werde mich selbst bemühen eine Lösung für mein Problem zu finden. So 
eine große Sache ist es überhaupt nicht. Ich brauche einfach nur ein 
Netzteil mit 9V welches ausreichend Stromstärke liefert, damit alle 
Verbraucher genug Ampere abbekommen.

Wie dann im Endeffekt die perfekte Schaltung aussieht. Welches Kabel wie 
angeschlossen werden muss. Welcher Button wie fuktioniert und wie die 
Programmierung ist. Das alles finde ich dann selber heraus.

Ich danke euch trotzdem für eure Mühe.

Ich möchte bitten den Beitrag zu schließen ich werde mich nicht mehr 
weiter dazu äußern.

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