Adafruit Motorshield + zwei Schrittmotoren + externe Stromversorgung

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Hallo miteinander

Anhand der folgenden Artikelbeschreibungen stellen sich mir zwei Fragen:

Wie gut ist das Netzteil (12V, 2A) für dieses Shield (4.5V bis 25V) und die Motoren (12V) geeignet? Könnt ihr mir bitte auch erklären, wie ich sowas anhand der vorliegenden Artikelbeschreibung selber berechnen könnte?

Herzlichen Dank im Voraus & liebe Grüsse
TinkTank

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Hallo TinkTank,
zuerst die Zusammenfassung: das passt zusammen!

Hier mein Vorgehen:

  1. wieviel Strom brauchen die Motoren? Die Motoren habe 300 Ohm Spulenwiderstand und sollen bei 12V betrieben werden, macht nach Ohmchen Gesetz I=U/R 12V/300R = 40mA pro Spule. mal 4 also 160 mA total - im unbelasteten Zustand. Ein Schrittmotor zieht nicht wesentlich mehr Strom im belasteten Zustand.
  2. was braucht das Shield an Strom? auf dem Foto sehe ich 3 ICs, die Strom verbrauchen können, der Servotreiber, die beiden Motorentreiber. Kann also nicht so viel sein an Strom. Ich will es aber genau wissen. Den Schaltplan befragt... 1x 74HCT595, 2 x L293D, in die Datenblätter geschaut - 74HCT595 70mA, L293D k.A. wird aber auch nicht mehr wie das andere IC sein. Also ca 3x70mA=210 mA
  3. Ich vermute der Arduino soll über das Netzteil mit 12V direkt mitversorgt werden. Frage: ist das Shield dafür geeignet? Wieder in den Schaltplan -> jawohl, ist per Jumper einstellbar, also kommt hier nochmal der Strom des Arduinos mit drauf. Hier rechne ich mal max. 500mA, damit kannst du auch ein Display noch bequem mitversorgen. 12 V ist hier aber die obere Grenze für den Arduino und der Spannungsregler muss die Verlustleistung "verbraten", wird also - wenn du die 500mA ausreizt - schon ziemlich warm.

Gesamtsumme: 1270 mA -> das Netzteil liefert 2000 mA ist also ausreichend groß dimensioniert und die Berechnung hat für den Arduino noch Reserven.

Was mir sonst auffällt: der Motor ist ziemlich "schlapp". Ich weiß ja nicht, was du damit drehen willst .... Für die ersten Erfahrungen und Experimente sicher nicht falsch.
Mit dem Shield und 600mA pro H-Brücke bist du ziemlich schnell am Ende, wenn du stärkere Motoren einsetzen willst.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.
Gruß Reinhard

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zu 2) stimmt nicht ganz. Der wert 70mA ist der max zulässige Strom den der 74HCT595 an den Spannungversorgungspins verträgt. Und somit auch der Maximalwert der Summe der Ströme an den Ausgängen. Als Stromverbrauch des 595 ohne Belastung der Ausgänge wird in http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT595.pdf Seite 8 der Wert
"Icc (bei Vi=Vcc or GND; Iout =0A; Vcc=6.0V) max 80µA" angegeben.Das ist ein statischer Wert der bei einer hochfrequenten (einige MHz) Ansteuerung höher werden kann (bis zu einigen mA).
Für den L293 ( http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/l293d.pdf ) Seite die Werte Icc1 und Icc2 mit max 60 bzw 24mA an. Also im ganzen ca 130mA auf 5V und 48mA auf +12V.

Daz kommt 2x2x der Motorstrom also 160 mA.
Als Minimalwert für Eigenverbrauch Arduino und Shield und 2 der genannten Motore kommt man auf ca 350mA an 12V (wenn man den Arduino mit 12V versorgt und einen linearen Spannungsstabilisator nimmt) oder 140mA auf 5V und 210 auf 12V.

3)Wenn man eine Maximalrechnung macht und den max Ausgangstrom der L293D und, wie erni-berni vorschlägt, ein Display mit ordentlicher Hintergrundbeleuchtung dazumimmt, kommt man auf 4x 600mA der Motore an 12V und 500mA Arduino also gesamt fast 3A.

Grüße Uwe

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Herzlichen Dank euch beiden! Ich denke, ich werde mich nochmals mit den Grundlagen der Elektronik befassen, bevor ich mich an ein eigenem Projekt versuche. Kann ja nicht ständig euch fragen, oder? :o)

Schönen Abend & liebe Grüsse
TinkTank

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Du kannst uns sicher fragen aber wenn Du selbst was von Elektronik verstehst, machst Du weniger Fehler, die wir eventuell übersehen könnten. :wink: :wink: :wink:
Grüße Uwe