DC Motor für Modelboot

[gizmo82]

Hallo Leute,

Ich möchte einen DC Motor eiines Modelboots per pwm mittels miikrocontroller steuern.
Der DC Motor hängt an 12V jetzt Brauche ich ja einen Treiberbaustein welcher ist empfehlenswert ?
Der Motor soll nicht auf voller Drehzahl laufen da das Boot nur 3 Meter durch ein Planschbecken fahren soll.
Ich habe gelesen, das man den DC Motor und den Mikrocontroller nicht in den selben Stromkreis hängen soll,
warum ist das so ?

danke für eure hilfe

grüße gizmo

[Hubert.G]

Wie viel Strom braucht der Motor bei 12V maximal. Soll der Motor vor- und rückwärts laufen.
Danach richtet sich der Treiberbaustein.
Wie willst du das Boot steuern, mit einer Funkfernsteuerung?
Man kann einen DC-Motor und einen Mikrokontroller in den selben Stromkreis hängen, es sind aber geeignete Maßnahmen erforderlich damit der Motor den Kontroller nicht stört.

[gizmo82]

Hallo Hubert,

Danke erst mal für Deine Antwort, das Boot soll folgendermaßen aufgebaut werden.
1 * DC Motor für den Antrieb (Maximalstrom muss noch gemessen werden) ich hab kein Datenblatt da der Motor aus einem alten Fertig Modell ausgebaut wurde.
1 * Servomotor für das Ruder, der Servo soll auch über pwm gesteuert werden. brauch man für den Servo auch einen Treiberbaustein oder kann man den Servo mit dem pwm des uC direkt verbinden ?
Es soll keine Fernsteuerung geben, am uC hängt ein IR Sensor der die Entfernung zum Beckenrand misst. Bei einer bestimmten Distanz zum Beckenrand soll der Motor in die andere Richtung drehen, um zu bremsen.
Welche Entstörmaßnahmen muss ich treffen damit der Motor den Uc nicht stört ? Ich würde das gerne mit 2 verschiedenen Grounds DGND und AGND machen. Wie baut man eine Schaltung mit 2 Grounds auf ?
Verstehe das nicht so ganz, da ja letztendlich so oder so alles wieder an der Batterie hängt.
Gibt es einen DC/DC wandler ala 7805 aber von 12V auf 5V ?

Gruß Gizmo

[Besserwessi]

Die Steuerung mit Vorwärts und Rückwärts ist schon der Etwas kompliziertere Fall. Da bietet sich ein Treiber IC an - welches passt hängt vom Strom ab. Für einen kleinen Strom bis vielleicht 700 mA reicht ein L293 für mehr Strom ginge so etwas wie L298, L6203, .... Alternativ könnte man auch ein Relais und einen MOSFET als diskreten Aufbau nutzen, vor allem wenn man nur eher selten rückwärts fährt.

Den Servo kann man direkt vom µC aus steuern. Da braucht man keinen Verstärker mehr für.

Bei der Spannungsversorgung ist der Servo die größere Herausforderung als der DC Motor. Der Treiber für den DC Motor kann direkt mit den 12 V von der Batterie laufen. Ein einfacher passiver Filter bzw. eine extra Diode und Elko zur Trennung vor dem Spannungsregler für den µC sollten ausreichen um die Störungen vom Motor hin zum µC weit genug zu reduzieren. Der Servo braucht auch eine reduzierte Spannung (z.B. 5 V) und kann auch einiges an Störungen verursachen. Je nach Servo kann es sich da lohnen einen extra 5 V Regler zu nehmen, vor allem falls man empfindliche Sensoren hat.
Die Masseleitungen muss man nicht groß trennen - es hilft ein Sternpunkt für die Verbindung nach GND.

[gizmo82]

Hi Besserwessi,

Warum verursacht ausgerechnet der Servomotor Störungen, was für einen Hintergrund hat das ?
Weißt Du ob es einen 3 pin regler gibt der von 12V auf 5V runter regelt ?
Gibt es irgendwelche Literatur über Leiterplattendesign ?

Gruß Gizmo

[Besserwessi]

Regler von etwa 12 V auf 5 V gibt es zu genüge. Da geht z.B. der 7805 und viele andere lineare auch.

Die Servos haben intern auch eine Schaltung zur Steuerung des internen Motors, in der Regel auch per PWM. Von daher sind vergleichbare Störungen für den Servo und den DC Motor zu erwarten. Nur kann man den DC Motor direkt von der Batterie betreiben, der Servo benötigt noch einen Spannungsregler. Wenn man den Selben Spannungsregler für den Servo und den µC nutz kann das zu Störungen führen, denn der Strom vom Servo kann recht heftige Spitzen enthalten, weil der Servo gerade in Stop and Go modus arbeitet. Eine Möglichkeit um sicher zu gehen wäre es dem Servo einen eigenen Spannungsregler zu spendieren und dazu einen Widerstand zwischen µC und dem Servo.

[gizmo82]

Die Steuerung mit Vorwärts und Rückwärts ist schon der Etwas kompliziertere Fall. Da bietet sich ein Treiber IC an - welches passt hängt vom Strom ab. Für einen kleinen Strom bis vielleicht 700 mA reicht ein L293 für mehr Strom ginge so etwas wie L298, L6203, .... Alternativ könnte man auch ein Relais und einen MOSFET als diskreten Aufbau nutzen, vor allem wenn man nur eher selten rückwärts fährt.

Den Servo kann man direkt vom µC aus steuern. Da braucht man keinen Verstärker mehr für.

Bei der Spannungsversorgung ist der Servo die größere Herausforderung als der DC Motor. Der Treiber für den DC Motor kann direkt mit den 12 V von der Batterie laufen. Ein einfacher passiver Filter bzw. eine extra Diode und Elko zur Trennung vor dem Spannungsregler für den µC sollten ausreichen um die Störungen vom Motor hin zum µC weit genug zu reduzieren. Der Servo braucht auch eine reduzierte Spannung (z.B. 5 V) und kann auch einiges an Störungen verursachen. Je nach Servo kann es sich da lohnen einen extra 5 V Regler zu nehmen, vor allem falls man empfindliche Sensoren hat.
Die Masseleitungen muss man nicht groß trennen - es hilft ein Sternpunkt für die Verbindung nach GND.

Was meinst Du mit Sternpunkt ? Sorry bin Anfänger

[Besserwessi]

Die einzelnen Masseleitungen sollten an einem Punkt zusammenlaufen. Damit wird verhindert das ein Teil der Schaltung etwas anderes unter Masse Versteht als ein anderer. Um den Punkt sehen die Leitungen dann Sternförmig aus - daher der Name Sternpunkt.

Hier ist es vor allem wichtig das von der Masseleitung zum Servo nicht noch mal irgendwo ein Abzweig ist, wo dann z.B. ein Kondensator für die Versorgung des µC dran hängt. So super kritisch ist ein Servo hoch nicht, denn das Signal ist "digital", kleine Störungen sind da also noch kein Problem.