Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektromotor läuft nicht über μC


von Michael F. (prunebutt)


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Hallo Leute!
Wow, das ist vielleicht eine lowlevel-Frage, aber ich komm einfach nicht 
drauf, was ich falsch mache...

Ich möchte einen Roboter basteln und wollte gerade das erste 
Fahrprogramm austesten.

Das Programm ist eigentlich gerade unwichtig, die Sache ist nämlich die: 
Wenn ich den Motor über mein 5V-Netzteil austeste, läuft er wie 
geschmiert. Lasse ich ihn aber über einen I/O-Pin meines Atmega88 
laufen, bewegt er sich kein Stück.
Ich bin schon mit dem Messgerät durchgegangen. Die Spannung des Pins ist 
auf 5V, es läuft ein Strom von 4-5 mA, während der Strom beim Netzteil 
ca. 500mA beträgt.

... Mach ich noch was falsch, oder muss ich das über einen Transistor 
laufen lassen? (blöd, weil ich z.Z. bloß 2N3904 da hab, die nur bis zu 
200mA aushalten)

Schon mal danke im Voraus!^^

von Martin S. (tungl)


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> laufen lassen? (blöd, weil ich z.Z. bloß 2N3904 da hab, die nur bis zu
> 200mA aushalten)

Wie soll das dann der I/O-Pin des Mega88 schaffen? Also ja, du brauchst 
einen Transistor. Schau mal ins Tutorial, da steht alles, was man an 
Infos braucht.

von Floh (Gast)


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Schau mal nach H-Brücke oder Motortreiber.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael F. schrieb:
> während der Strom beim Netzteil ca. 500mA beträgt.
Das kann ein uC-Pin nicht!
Sogar alle Pins zusammen können nicht mehr als ca. 100mA!

> ... Mach ich noch was falsch
Elektroniker verständigen sich mit einer Zeichnung aka Schaltplan.
Male so einen und wir wissen, was du denn da machst...

von zoggl (Gast)


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Wie war das mit dem DDR register 0:Input 1:Output 2:Kaputt ;)

ja, du benötigst einen transistor. der pin des atmegas kann nur wenige 
mA liefern, der motor benötigt aber mehrere 100.

von Andreas (Gast)


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Hallo Michael,

so viel Leistung kannst du einem Portpin nicht entnehmen. Normalerweise 
liegt das Maximum, dass man entnehmen sollte bei so ca. 20mA, bei 
gebündelten Portpins auch mal 40mA.

Aber 500mA gehen definitiv nicht. Da geht im Worstcase der µC kaputt.

Am besten du verwendest entweder einen MOSFET, oder die Kombination 
Transistor/Relais.

von Matthias (Gast)


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Naja, wenn Du den Atmega nicht schon "gehimmelt" hast,
dann wäre ein Transistor zu empfehlen. Außerdem sollte eine
"Freilaufdiode" nicht fehlen, da der Motor sonst den
Transistor killt.

<Wink mit dem Zaunpfahl>
Ach übrigends, im Datenblatt zum Atmega88 steht unter der Rubrik
"Absolute Maximum Ratings"->"DC Current per I/O Pin" [...]
</Wink mit dem Zaunpfahl>

von MaWin (Gast)


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Es ist sehr unwahrscheinlich, daß dein Motor wirklich nur 4-5mA braucht, 
das wäre ja ein Nanoroboter.

Offensichtlich hast du keinerlei stromverstärkende Elektronik zwischen 
uC und Motor (Motortreiber).

Klar daß das dann nicht geht.

Suche einen passenden Motortreiber. Den dran, daß als Strom der 
Anlaufstrom=Blockierstrom=Betriebsspannung/Motorinnenwiderstand zu 
nehmen ist.

Für Vor- und Rückwärtslauf ist das eine Vollbrücke wie L293D, aber die 
braucht von deinen 5V etwas, für den Motor hast du also besser 9V zur 
Verfügung.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Es ist sehr unwahrscheinlich, daß dein Motor wirklich nur 4-5mA braucht,
Richtig. Es sind 500mA, wie im
Beitrag "Elektromotor läuft nicht über μC"
etwas arg versteckt mitgeteilt wird....

von Klaus2 (Gast)


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...ich glaube, er sollte es nun gerafft haben - falls er sich nochmal 
meldet, vor lauter Scham. Das kommt von diesem ganzen Arduino Steckkram, 
die nötige Pheripherie kennt keiner mehr, der jungen Ritter.

Klaus.

von Michael F. (prunebutt)


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Wow, kann man das schon als „Zuflamen“ bezeichnen? ;)

Entschuldigung, mein Wissen über die gesamte Elektronik beschränkt sich 
auf das, was man in der Schule, bzw. in einer Vorlesung, die „Physik II 
- Felder und Wellen“ lernt (das heißt: nicht mal, was ein Transistor ist 
wurde erklärt, geschweigedenn Relais, MOSFETs, etc.) und das, was ich 
mir bisher selbst beibringen konnte.

Als Autodidakt ist es ganz schön schwer, da einzusteigen, weil man alle 
zwei Absätze über fünf neue Abkürzung und zehn neue Begriffe stolpert, 
die man noch nicht kennt und alles nachlesen muss. Also entschuldigt 
bitte meine Ignoranz, ich kann nix dafür, ich will nur lernen...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael F. schrieb:
> Wow, kann man das schon als „Zuflamen“ bezeichnen? ;)
Nur, wenn man sehr, sehr sensibel ist.

> Als Autodidakt ist es ganz schön schwer, da einzusteigen, weil man alle
> zwei Absätze über fünf neue Abkürzung und zehn neue Begriffe stolpert,
> die man noch nicht kennt und alles nachlesen muss.
Das ist anderen auch schon so gegangen. Einfach dran bleiben, das wird 
schon noch. Allerdings sollte dir klar sein, dass du es nicht in einem 
Monat von "Null auf Hundert" schaffen wirst.

> Also entschuldigt bitte meine Ignoranz, ich kann nix dafür,
> ich will nur lernen...
Du brauchst jetzt nicht in Rührseligkeit versinken. Jede der Antworten 
war zweckdienlich und ohne persönliche Anfeindungen. Oder wäre dir ein 
Forum lieber, in dem keiner antwortet?

BTW: mich wundert sehr, dass der Portpin da noch 5V liefern kann, wenn 
du den Motor anschließt...

von Karl H. (kbuchegg)


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Michael F. schrieb:
> Wow, kann man das schon als „Zuflamen“ bezeichnen? ;)
>
> Entschuldigung, mein Wissen über die gesamte Elektronik beschränkt sich
> auf das, was man in der Schule, bzw. in einer Vorlesung, die „Physik II
> - Felder und Wellen“ lernt

OK.
Dann sollst du aus diesem Thread mitnehmen:
Spannung ist eine Sache
Aber zu einer Spannung gehört auch ein elektrischer Strom.

Und eine Schaltung muss in der Lage sein, den elektrischen Strom zu 
liefern, den ein Verbraucher haben will. Der Verbraucher zieht den 
Strom, den er braucht. Entweder die ansteuernde Schaltung kann das 
liefern (dann ist alles gut), oder sie kann das nicht (dann bricht die 
Spannung ein).

Anderes Beispiel: Hebewerk

du kannst Dinge 1 Meter hoch heben
ein Bagger kann ebenfalls Dinge 1 Meter hoch heben

du kannst eine Flasche Cola mühelos 1 Meter hochheben. Die Kraft, die 
die Cola-Flasche dafür von dir fordert, erbringst du leicht.

genauso kann ein Bagger mühelos eine Cola-Flasche 1 Meter hochheben. 
Auch er kann die dafür von der Cola Flasche geforderte Kraft leicht 
aufbringen.

Aber ein Bagger kann auch einen 2 Tonnen Felsbrocken mühelos hochheben. 
Die dafür vom Felsbrocken geforderte Kraft erbringt er leicht.

Nur wenn du das versuchst, wirst du einbrechen. Denn du kannst die vom 
Felsbrocken erforderlich gemachte Kraft nicht aufbringen. Du wirst 
zusammenbrechen, wenn du das versuchst.

Für ein Hebewerk sind also 2 Dinge wichtig
a) wie hoch muss gehoben werden (auch ein Bagger kann den Felsbrocken
   nicht 50 Meter hochheben, dafür braucht es dann einen Kran)
b) welche Kraft muss maximal entwickelbar sein
Überschreitet die reale Anforderung (also der Felsbrocken und wie hoch 
er gehoben werden muss!) auch nur 1 der beiden maximal möglichen 
Vorgaben (also das was die Quelle [der Bagger, du] zu leisten imstande 
ist), dann wird das Vorhaben scheitern.


Und im Falle der Elektrik/Elektronik ist es dann nicht Hebehöhe und 
maximale Kraft, sondern Spannung und maximal lieferbarer Strom. Macht 
dein Motor mehr Strom erforderlich als die Quelle liefern kann, dann 
rührt sich nichts. Selbst dann wenn die Spannung unbelastet in der 
richtigen Höhe gewesen wäre.

von Michael F. (prunebutt)


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Also sollte ich mir jetzt erstmal die Begriffe MOSFET, Relais und 
Freilaufdiode zu Gemüte führen, hmm?

Sonst noch was, was ich mir für das Projekt aneignen sollte?

Lothar Miller schrieb:
> Jede der Antworten
> war zweckdienlich und ohne persönliche Anfeindungen. Oder wäre dir ein
> Forum lieber, in dem keiner antwortet?

Neinnein, ich hasse es nur, ein n00b zu sein. Besser so als anders, 
schon klar ;)

lg,
prunebutt

von Düsendieb (Gast)


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Nimm noch die Begriffe "H-Brücke" und evtl. "Schrittmotor" dazu.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael F. schrieb:
> Sonst noch was, was ich mir für das Projekt aneignen sollte?
Kauf ein Buch. Oder schau mal in der Bibliothek vorbei.
Die Schinken von Dieter Nührmann sind immer noch brauchbar:
Dieter Nührmann, Das große Werkbuch Elektronik

von Andreas K. (hammerhead)


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Düsendieb schrieb:
> Nimm noch die Begriffe "H-Brücke" und evtl. "Schrittmotor" dazu.

Warum Schrittmotor?
Oder willst du den Armen nur noch unnötig verwirren?

Er hat offensichtlich einen DC-Motor, für den er eine H-Brücke mit ein 
paar Freilaufdioden braucht.

von Karl H. (kbuchegg)


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> Sonst noch was, was ich mir für das Projekt aneignen sollte?

Googeln und anderer Leute Schaltungen studieren.

Du bist ja nicht der erste, der einen Robot baut.
Es ist keine Schande, wenn man sich bei anderen Robots in der gleichen 
'Klasse' mal ansieht, wie die ein bestimmtes Detail lösen. Ich geh mal 
davon aus, das du irgendwas kleines, in der Klasse eines Arduino oder 
NiboBee baust. Also kann man sich bei denen mal ansehen, wie die so ihre 
Motoren ansteuern.

von Michael F. (prunebutt)


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Andreas Kist schrieb:
> Warum Schrittmotor?
> Oder willst du den Armen nur noch unnötig verwirren?
Och, wie nett! Danke, aber ich weiß, was ein Schrittmotor ist und brauch 
den (momentan) noch nicht. Zumindest nicht im Konzept.

> Er hat offensichtlich einen DC-Motor, für den er eine H-Brücke mit ein
> paar Freilaufdioden braucht.

Getriebemotor-Bausatz... Opitec ist super! :D

Ich hab mir jetzt den Nührmann bestellt, danke für die Hilfe, nur noch 
eine letzte Frage:

Wenn mein μC trotz externer Stromquelle nur dann läuft, wenn der 
ISP-Controller verbunden ist, hab ich das Ding wohl geschrottet, oder? 
:/

lg,
prunebutt

von Martin S. (tungl)


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> Wenn mein μC trotz externer Stromquelle nur dann läuft, wenn der
> ISP-Controller verbunden ist, hab ich das Ding wohl geschrottet, oder?

Reset-Pin richtig beschaltet?

von Michael F. (prunebutt)


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Martin S. schrieb:
> Reset-Pin richtig beschaltet?

Schaltung nicht geändert, nach wie vor gemäß
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment#Selbstbau
 ein 10kOhm Widerstand zu +5V und ein 47nF Kondensator zu GND am 
Reset-Pin.

von Karl H. (kbuchegg)


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Michael F. schrieb:

> Wenn mein μC trotz externer Stromquelle nur dann läuft, wenn der
> ISP-Controller verbunden ist, hab ich das Ding wohl geschrottet, oder?
> :/

Wenn du das Ding geschrottet hättest, würde es überhaupt nicht mehr 
laufen.

von ZuSensibel? (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Du brauchst jetzt nicht in Rührseligkeit versinken. Jede der Antworten
> war zweckdienlich und ohne persönliche Anfeindungen.
Dann hast du sicherlich diesen Text nicht gelesen?

Klaus2 schrieb:
> ...ich glaube, er sollte es nun gerafft haben - falls er sich nochmal
> meldet, vor lauter Scham. Das kommt von diesem ganzen Arduino Steckkram,
> die nötige Pheripherie kennt keiner mehr, der jungen Ritter.

Gruß

von Michael F. (prunebutt)


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ZuSensibel? schrieb:
> Klaus2 schrieb:
>> ...ich glaube, er sollte es nun gerafft haben - falls er sich nochmal
>> meldet, vor lauter Scham. Das kommt von diesem ganzen Arduino Steckkram,
>> die nötige Pheripherie kennt keiner mehr, der jungen Ritter.

Zu meiner Verteidigung: Ich hab mich gegen Arduino und Nibobee 
entschieden. Lediglich ein MyDAQ von National Instruments inklusive 
Labview hab ich. Ansonsten will ich alles von Grund auf lernen. Also 
kommt da nichts vom „Arduino-Steckkram“, sondern einfach vom 
Anfängertum.

von Karl H. (kbuchegg)


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Michael F. schrieb:
> ZuSensibel? schrieb:
>> Klaus2 schrieb:
>>> ...ich glaube, er sollte es nun gerafft haben - falls er sich nochmal
>>> meldet, vor lauter Scham. Das kommt von diesem ganzen Arduino Steckkram,
>>> die nötige Pheripherie kennt keiner mehr, der jungen Ritter.
>
> Zu meiner Verteidigung: Ich hab mich gegen Arduino und Nibobee
> entschieden.

Das ist noch lange kein Grund sich nicht anzusehen, wie dort gewisse 
Details gelöst sind.

> Labview hab ich. Ansonsten will ich alles von Grund auf lernen.

Dazu gehört auch das Studium wie andere gewisse Dinge lösen.
Das ist ja auch keine Schande, solange man nicht einfach gedankenlos 
abkupfert, sondern sich die Frage stellt: Hmm, was will mir diese 
Schaltung sagen, was ist die Idee dahinter, warum macht er das so?

Sowas wird dir noch oft passieren. 3/4 des kompletten ersten Jahres in 
der  Programmierung besteht daraus, zu studieren, wie andere dasselbe 
Problem gelöst haben und darüber nachzudenken, wo die Schwachstellen 
sind, ob die Lösung eine vernünftige Lösung ist, wie sie im Vergleich 
mit anderen Lösungsmöglichkeiten abschneidet, etc. etc.

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