Livro "Arduino Básico" - Dúvida com Motor Simples

Prezados,
No projeto número 15, do livro de Michael McRoberts ensina a controlar um simples Motor CC.
Tenho algumas dúvidas referente o projeto da imagem em anexo.

  1. Ele fala que a porta do Arduino oferece somente 40mA e o Motor utiliza até 500mA, que isso poderia causar danos graves ao Arduino. Que por isso ele usaria uma fonte de energia externa…
    A corrente é dada através da Tensão + Resistência. Portanto por mais que o motor precisa-se de mais corrente para funcionar melhor, a corrente do Sistema ainda não deveria ser igual a 5v/“Resiência escolhida” ?

Sendo assim, como o Motor pode fazer o arduino tentar oferecer mais corrente do que ele consegue a ponto de danificar a placa, sendo que a corrente esta a fórmula de “tensão oferecida e resistência aplicada” e não ligada ao Motor?

  1. Conforme o diagrama em anexo, como exatamente o Diodo funciona como proteção de uma “Força eletromotriz Inversa”?
    Entendo o funcionamento do Diodo. Porém caso o motor produza uma corrente inversa…ela não iria para o coletor ao invés de tentar passar pelo Diodo?

  2. Como o potenciometro consegue agir como divisor de tensão, tendo 5V em uma ponta, cabo do arduino no meio e terra na outra.
    Acredito que isso forma um circuito paralelo e não em série, sendo assim tanto o meio quanto o terra irão ter os 5v de entrada ao contrário de dividir a tensão. Não?

Caso alguém possa responder detalhadamente de um jeito que qualquer burro entenda tecnicamente esses três problemas…eu ficaria muito agradecido!!!

Obrigado a todos e desculpe tomar a atenção de vocês.

Estou realmente me esforçando para entender isso hehe.

arduino.jpg

  1. Ele fala que a porta do Arduino oferece somente 40mA e o Motor utiliza até 500mA, que isso poderia causar danos graves ao Arduino. Que por isso ele usaria uma fonte de energia externa... A corrente é dada através da Tensão + Resistência. Portanto por mais que o motor precisa-se de mais corrente para funcionar melhor, a corrente do Sistema ainda não deveria ser igual a 5v/"Resiência escolhida" ?

O microcontrolador nao consegue debitar mais que os 40mA no pino.Ponto. Se tentares mais que isso iras danificar ou o porto todo ou o pino! Um motor conseme bem mais que 40 mA por isso necessitas de um andar de potencia para lhe dar mais corrente.É ai que entra o transistor. O transistor funciona como um interruptor onde liga e desliga mediante a tensao e corrente aplicada na base dele.Quando ligas o pino atraves de uma resistencia a base é para comandar o transistor ou liga ou desliga.Essa resistencia entre o pino e a base do transistor server para nao exeder a corrente maxima do pino, os tais 40 mA. O fluxo de corrente entao ira passar pelo motor controlado pelo transistor

Porém caso o motor produza uma corrente inversa...ela não iria para o coletor ao invés de tentar passar pelo Diodo?

A eletridade é como a agua sempre segue o caminho mais facil.Quando produz corrente inversa o diodo conduz e a corrente escolhe esse caminho pois é o mais proximo devido a ser depois um curto quase na pratica.

  1. Como o potenciometro consegue agir como divisor de tensão, tendo 5V em uma ponta, cabo do arduino no meio e terra na outra. Acredito que isso forma um circuito paralelo e não em série, sendo assim tanto o meio quanto o terra irão ter os 5v de entrada ao contrário de dividir a tensão. Não?

Um potenciometro tem 3 pinos, o pino do meio e como que corre o corpo da resistencia.Na pratica e como se estejas a dividir essa resistencia e assim divides a tensao à medida que meches o veio.O resultante disso sera 2 resistencias.

5V----||||-----|||||------GND | |

Obrigado pelas respostas, porém ainda não consegui compreender algumas coisas direito. Desculpe abusar de seu tempo.

1.No primeiro caso, digamos que o motor utilize até 500mA. Se eu utilizar os 5v do Arduino e colocar um resistor de 125ohms, a corrente gerada do circuito seria de 0.04mA (já que a corrente está ligada diretamente a tensão e inversamente a resistencia). Independente do Motor precisar de mais, ele não ia conseguir fazer o circuito gerar uma corrente maior devido esse resistor estar lá para limitar a corrente. Isso não bastaria para impedir o Motor de danificar o circuito?

No caso do Potênciometro, "Eu sei que ele é um Divisor de Tensão e fiz isso na prática". Porém não consigo entender como isso é feito, lógicamente e cálculamente falando. O que eu gostaria era de saber isso em teória e conseguir por em papel.

Segue abaixo o modo como eu penso (Que concerteza está errado), talves assim facilite para você entender como eu penso e me explicar no que estou errando:

  1. As Resistências estão ligadas em paralelo. Logo as duas não teriam os 5v de entrada da fonte ao invés de dividir essa tensão de entrada? (É a tal Lei das malhas, não?). Essa divisão de tensão não aconteceria apenas se o circuito fosse em série? Eu imagino isso da seguinte forma: Ex: Potênciometro de 10k, com corrente de 5v. Digamos que eu tenha até o pino do meio que está um pouco enclinado... 8k ohms. Logo 5/8 = 0.0000625A. Logo nesse malha estaria passando 0.0000625A*8000k que daria os 5v completo. Estou tentando, porém não consigo ver ele dividindo a tensão.

1.No primeiro caso, digamos que o motor utilize até 500mA. Se eu utilizar os 5v do Arduino e colocar um resistor de 125ohms, a corrente gerada do circuito seria de 0.04mA (já que a corrente está ligada diretamente a tensão e inversamente a resistencia). Independente do Motor precisar de mais, ele não ia conseguir fazer o circuito gerar uma corrente maior devido esse resistor estar lá para limitar a corrente. Isso não bastaria para impedir o Motor de danificar o circuito?

Amigo, sua lógica até faz sentido, mas não funcionaria assim, se o motor precisa de 500mA pra funcionar, é porque ele precisa de 500mA para funcionar. Até porque é um componente mecânico, não é como um led que uma corrente menor diminui o brilho, uma corrente menor diminuiria o torque, fazendo com que ele não consiga nem sair da inércia. A maneira correta de se ligar um motor é usando um driver para fornecer corrente, e uma fonte adequada, infelizmente não tem "jeitinho", qualquer coisa que funcione diferente disto é apenas ilusão, irá te deixar na mão quando você precisar ou for mostrar pra alguém.

No caso do Potênciometro, "Eu sei que ele é um Divisor de Tensão e fiz isso na prática". Porém não consigo entender como isso é feito, lógicamente e cálculamente falando. O que eu gostaria era de saber isso em teória e conseguir por em papel.

Imagine um fio descascado de 1 metro de comprimento, vamos supor que esse fio possui 2 ohms de resistência entre uma extremidade e outra. Quanto você acha que tem de resistência de uma extremidade até a metade do fio? Pois essa é a lógica do potênciometro.

Ex: Potênciometro de 10k, com corrente de 5v. Digamos que eu tenha até o pino do meio que está um pouco enclinado... 8k ohms. Logo 5/8 = 0.0000625A. Logo nesse malha estaria passando 0.0000625A*8000k que daria os 5v completo. Estou tentando, porém não consigo ver ele dividindo a tensão.

Errado amigo, digamos que ele esteja em 8k, se você medir do meio até a outra extremidade, lá estão os 2k. A conta correta seria, (5/(8+2)) *8, aí está sua tensão, o restante dela (diferença para 5) estará na outra extremidade do potênciometro até o meio. Por isso divisor.

Meu professor costuma usar um macete para memorizar essa questão de TensãoxCorrente: "Serie, i Soma, Paralel*U, **U* constante.

Conforme o diagrama em anexo, como exatamente o Diodo funciona como proteção de uma "Força eletromotriz Inversa"? Qualquer motor, nada mais é que uma serie de bobinas, ou indutores, ligados de forma a gerar força magnética (que gera o movimento). Qualquer indutor, ou resistência/carga indutiva, armazena energia por um tempo e tem um efeito no circuito se opondo a "inércia". Se a tensão/corrente é zero, ele tenta (apenas tenta) deixá-la assim, então se você coloca tensão/corrente ele irá gerar usar a energia armazenada para gerar um pico no sentido contrário a corrente aplicada. :astonished:

Ex.: a tensão mudou de 0 para 5, ele "tenta" jogar 5v negativos. Mudou de 5 para 0, ele tenta jogar tensão positiva. Onde entra o diodo na história? Como o motor estará em movimento, estes picos de energias que o motor provoca, em vários momentos acabam acontecendo de verdade, mas por um momento muito curto. O diodo serve para "amortecer" está tensão negativa que acaba aparecendo. Ela passa pelo diodo e retorna ao motor ao invés de voltar pela fonte, ou pelo Arduino.

ps: se você não entendeu nada, não se preocupe, eu não sou bom professor e não é tão trivial mesmo :sweat_smile:, cada componente eletrônico tem um comportamento diferente, e uma reação diferente a diferentes ações, mas sempre na teoria tudo é lindo...

Eu ainda não sei de cor as fórmulas do divisor de tensão ou de corrente... sempre que preciso, faço a análise do circuito e chego facilmente à fórmula. Não será essa a melhor maneira de ver o divisor?

Exemplo:

5V |--/\/\/--|--/\/\/--| GND R1 | R2 Vx

Existe uma corrente que passa de 5V para GND e passa por ambas as resistências. Essa corrente é I = U/(R1+R2).

A queda de tensão entre dois pontos é igual à resistência entre esses pontos multiplicada pela corrente que lá passa. Então:

5V - Vx = I * R1

Ou:

Vx - GND = I * R2

Como GND é 0, a segunda equação é mais simples. Logo:

Vx = I * R2

I = 5/(R1+R2)

Vx = (5 * R2) / (R1+R2)

Sabendo fazer esta análise, o único passo que normalmente é necessário é o último para chegar à equação do divisor de tensão. Muito melhor que memorizar uma equação que é extremamente similar para o cálculo de resistências em paralelo e com o divisor de corrente.

Olá pessoal, estou ressuscitando o tópico porque fiquei com algumas dúvidas nesse projeto. Sou novo no fórum e nesse mundo do Arduíno e da eletrônica (que ainda é um pouco complicada para mim). Algumas dúvidas foram tiradas com as respostas anteriores mas ainda sobraram algumas. Bom as dúvidas são:

1 - Porque foi feita uma ligação entre o GND do Arduíno e o GND da fonte externa? É necessário mesmo fazer essa ligação? Porque? Como exatamente essa ligação funciona?

2 - Mesmo com as explicações anteriores não consegui entender como funciona essa proteção ao Arduíno com o diodo. Um dos polos do motor está ligado aos 5V da fonte externa e o outro ao coletor do transistor que também está ligado ao cátodo do diodo. Pelo pouco que sei o diodo não vai deixar a corrente passar, mas mesmo se ela passasse ela simplesmente não retornaria para o GND da fonte externa? A corrente inversa sendo "bloqueada" pelo diodo não entraria pelo coletor do transistor, sairia pelo emissor e retornaria ao GND da fonte? O que acontece exatamente quando a corrente inversa chega nesse ponto do circuito (no coletor do transistor e o cátodo do diodo)? O diodo absorve essa corrente? Alguém poderia me explicar detalhadamente o caminho que a corrente inversa faz e o comportamento do diodo?

Obrigado.