Motorsteuerung mit H-Brücke und PWM

In diesem Beitrag möchte ich die Schaltung einer Motorsteurung beschreiben, die aus drei Komponenten besteht. Einem Gleichstrom-Motor, einer H-Brücke und einer Pulsweitenmodulation (PWM).
Herzstück ist ein Motorentreiber-Chip (L293D) eine sogenannte H-Brücke, welche so ausgelegt ist, dass man vier Motoren damit betreiben kann. Alle Motoren können durch Pegel (TTL-Kompatibel) getrennt gesteuert werden, Drehrichtung, Drehzahl und Sart u. Stop. Auf dem Foto ist der Chip mit einem Kühlblech zu sehen.
Der Chip L293D kann mit 500mA pro Kanal belastet werden, Spitzenstrom bis 1,2A. Die Drehzahl wird mit einer Pulsweitenmodulation (PWM)gesteuert.
Der L293D hat einen Spannungsbereich von 4,5-36 Volt, eine automatische Abschaltung bei Übertemperatur, integrierte Freilaufdioden sowie einen internen ESD Schutz.
Die Beschaltung des L293D gibt es genügend im Netz, ebenso die PWM Schaltung.
Gute Erfahrungen habe ich bei der PWM Schaltung mit 10kHz gemacht. Bei 3-5kHz fängt der Motor an zu jaulen.
Natürlich kann man die PWM ersetzen durch Ansteuerung mit einem Raspberrypi oder Arduino.

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Programmierbares Netzteil

Programmierbares Netzteil-DP50V05A
Constant Voltage-Constant Current-Programmable Control Supply Power Modul.
Hangzhou Ruideng Technologies Co., Ltd.
Made in China, mit Bedienungsanleitung in Chinesisch u. Englisch und ohne Trafo für 33€. 

Die Daten dieses Tools:
Eingangsspannung 6-55 Volt Gleichspannung.
Eingangsstrom max. 5 A. (mein Trafo liefert 33V bei 2A)
Ausgangspannung max. 50 Volt, Auflösung 10mV, Genauigkeit +/- 0,5%, 1 Digit.
Ausgangsstrom 0-5 Ampere, Auflösung 1mA, Genauigkeit +/- 0,5%, 2 Digits.
Leistung 0-250 W, Auflösung 10mW.
Speicherplätze M1-M9.
Bei Strom > 2 A, Leistungsteil unbedingt durch Lüfter kühlen,sonst stirbt das Tool durch Hitze.
Die Tabelle der Speicherbelegung habe ich für meine Bedürfnisse erstellt.

 
Eine von mir erstellte deutsche Bedienungsanleitung:

Die Spannung am Eingang muss 10% höher liegen als die Ausgangsspannung.
Zum Laden von Akkus sollte wegen der Rückströme,
eventuell eine Diode dazwischen geschalt werden.
Die Ladeentspannung dann 0,7V höher einstellen.

Programmiervorgang:

Spannungsversorgung einschalten,
Bootvorgang startet.
Tool bereit zur Programmierung.

Eine beliebige Spannung und beliebigen Strom einstellen:

– SET Taste kurz drücken, man kommt in obrige Zeile,
– mit Drehwähler durch drücken die Dezimalstellen anwählen,
– mit Drehwähler rts. drehen, die Werte einstellen,
– SET Taste kurz drücken um zu bestätigen,
– mit Taste ON/OFF Ausgang freischalten.

Speicher M1-M9 programmieren:
– Schloss muss geöffnet sein, sonst Drehwähler 2 Sek. drücken um zu entsperren.
– Speicherplatz M0 ist vorbelegt, Erklärung am Ende.

– Taste Set 2x drücken um ins Menü zu gelangen.
– Mit Taste M2 abwärts- und Taste M1 aufwärts navigieren.
– Menü U-SET anwählen, durch Drücken des Drehwählers, Dezimalstellen anwählen.
– Durch Drehen des Drehwählers nach rts., Spannung einstellen.
– Menü I-SET anwählen, Prozedur wie bei U-SET.
– Menü S-OVP anwählen, Over-Voltage, Prozedur wie bei U-Set.
– Menü S-OVC anwählen, Over-Current, Prozedur wie bei U-Set.
– Menü PRE. anwählen, Drehwähler drücken bis M0 und dann auf M1 einstellen.
– Taste SET 2 Sek. drücken um Werte in Speicher M1 zu übernehmen.
– Speicherplatz M1 wird an rechter Seite angezeigt.
– Gleiches Verfahren für alle Speicher M1-M9.
– Ausgang mit Taste ON/OFF freischalten.
– Wenn im Menü PRE. der Wert OFF auf ON gestellt wird muss der Ausgang nicht jedes Mal freigeschaltet werden.
Diese Einstellung ist nicht immer gut, da eine unbeabsichtigte eingestellte Spannung sofort durchgeschaltet wird.
In untere Zeile U-IN wird die Eingangsspannung-
in oberer Zeile SET die Ausgangsspannung dargestellt.
 

Schnellabruf mit Taste M1 u. M2
Mit diesen Tasten durch 2 Sek. drücken können die unter M1 u. M2 gespeicherten Werte sofort abgerufen werden.

Beliebigen Speicherplatz von M1-M9 abrufen:
– Taste SET 2 Sek. drücken, rts. wird Speicherplatz M0 angezeigt.
– Mit Drehwähler z.B. Speicherplatz M5 anwählen
– Taste SET kurz drücken.
– Speicherplatz freischalten mit Taste ON/OFF.

 

Beim nächsten Start wird nach dem Bootvorgang der Speicherplatz M0 vorgewählt mit der zuletzt verwendeten Spannung.
Die Ausgangswerte sind gem. meinem Multimeter erstaunlich gut.

Schon ein tolles Tool zu diesem Preis.

 

HBFRI im November 2017

Kabelbruch Golf-Plus Tür

Bei meinem Golf-Plus leuchtete irgendwann die gelbe Warnleuchte in der Schalttafelanzeige.

Auf Nachfrage in der Werkstatt bekam ich die Antwort, nun das könnten die Airbags in der Fahrertür sein. Kosten zwischen 400-800€.

Ein Werkstattmeister einer anderen Marke, nee das kennen wir schon, das ist ein Kabelbruch in der Fahrertür. Zu sehen am Übergang Chassis zur Tür. Bei meinem Golf-Plus läßt sich die Aussenverkleidung der Tür abnehmen. Dazu muss das Schloß ausgebaut und 24 Schrauben am Umfang entfernt werden. Hier waren nun zwei Kabel gebrochen. Die Verbindung habe ich neu gemacht und mit einem Schrumpfschlauch überzogen.

Achtung!

Dass Schloß ausbauen und wieder einbauen ist eine Fummelei und nicht gerade einfach.

 

Funkuhr DCF77 Empfänger

Mein hier vorgestellter Zeitsignal-Empänger DCF77 stammt aus dem Jahr 1985. Ich habe mir damals von der Fa. Hopf Elektronik KG eine Baumappe schicken lassen (16DM). In der Baumappe wurde eine Mini-Computer Funkuhr 4100 beschrieben, kosten ca. 400DM. Diese Baumappe enthielt viel wissenswertes über das Zeitsignal und die Atomuhr in Braunschweig der PTB. Nach Bauplan galt es eine Platine mit entsprechenden Bauteilen zu bestücken. Alles verbaut und in ein Gehäuse mit 6 stelliger grüner LED-Anzeige. Der Preis von damals 400DM erschien mir als Bastler zu viel. In einer Elektronikzeitschrift gab es dann irgendwann ebenfalls einen Schaltplan für einen DCF77 Empänger, allerdings als Ausgang nur das Zeitsignal. Dieses Signal mußte dann durch ein Programm aufbereitet werden. Ein befreundeter Nachbar hatte ein Basic-Programm geschrieben und so konnten wir die Funkzeit auf einem Computer darstellen. Interessant auch das Geäuse, aus kupferkaschierten Pertinaxplatten gesägt und punktuell gelötet. 

Wenn man bedenkt, heute gibt es diese Ausführung auf einer Platine von 30x30mm und kostet 15 €. In allen möglichen elektronischen Geräten findet man heute einen Microchip als Beiwerk implementiert.
Die Entwicklung bleibt nie stehen.

 

Picaxe-Board

Hier möchte ich mein Projekt „Picaxe-Board“ vorstellen.

Herzstück ist ein ein Microcontroller „PICAXE 20M“ mit 8 digitalen Ein- und Ausgängen, einen serieller Ein- und Ausgang, einen Infrarot Ein- und Ausgang, sowie 4 Analogeingänge. Dazu habe ich mir ein Board auf einer Lötpunktraster-Platine erstellt. Als Spannungsversorgung dient ein Spannungsregler vom Typ 7805. Programmiert wird dieser Controller mit einem Programm über ein spezielles USB-Kabel (Ansteuerung sitzt im USB-Stecker). Schaltpläne und Programme gibt es im Internet auf den speziellen Seiten, z.B.

http://www.Strippenstrolch.de

 

 

Akkuschere-Bosch defekt

Diese Akku-Schere von Bosch ließ sich nicht mehr laden. Nach dem ersten Messungen hatte der Akku L-Ionen keine richtige Spannung von 3,6 Volt. Nach Überprüfung des Ladeteils war auch diese Einheit defekt. Fragt sich, was zuerst defekt war. Da die Reparatur des Ladeteils nicht möglich war habe ich den Akku, ausgebaut aus einem ehem. Laptop, erneuert und eine kleine Schaltung so ausgelegt, dass ich den Akku von außen laden kann, funktioniert bestens.

Möchte gar nicht wissen, was mich dieses Ladeteil als Austausch wenn überhaupt möglich, gekostet hätte.