Ansteuerung von Gleichstrommotoren

Mit kleinen Gleichstrommotoren, wie man sie z. B. aus altem Spielzeug oder Diskettenlaufwerken ausbauen kann, kann man mit Hilfe des Mikrocontrollers fantastische Projekte realisieren. So findest Du auf der Mikrocontrollerspielwiese unter anderem kleine Roboter, die Hindernisse erkennen oder einer auf dem Tisch aufgemalten schwarzen Linie folgen. Oder eine Solarzelle, die sich von allein der Sonne zuwendet.

Experiment 1: Ein- und Ausschalten eines kleinen Gleichstrommotors

Der Strom, den man einem Mikrocontroller an seinen Ausgängen entnehmen kann, reicht für Motoren fast nie aus.
Deshalb benutzen wir einen Transistor, der in der Lage ist, den von unserem kleinen Motor benötigten Strom zu liefern.
In meinem Falle (ganz kleiner 5V-Spielzeugmotor) reichte ein BC547 aus. Ein BC140 verträgt noch mehr Strom, habe ich aber nicht probiert.
Wie man einen digitalen Ausgang (hier PB0) benutzt, ist im Projekt Blinksdings beschrieben.

Für Fortgeschrittene: Du kannst mit dieser Schaltung sogar die Drehzahl des Motors stufenlos steuern. Dazu benutzt Du PWM.

Experiment 2: Ein- und Ausschalten eines großen Gleichstrommotors

Wann ein Gleichstrommotor ein "großer" ist, ist zwar nicht genau festgelegt - aber der 5V-Motor in der nun folgenden Schaltung benötigte mehr Strom, als mein kleiner Transistor liefern konnte. Deshalb kam ein Relais hinzu.

Die Diode am Relais, Freilaufdiode genannt, lassen manche Leute auch weg. Nicht vergessen: sie ist in Sperr-Richtung geschaltet!

Ich benutze gern die Relais "Finder 4052". Schon deshalb, weil sie in EAGLE vorhanden sind und auch auf mein Steckbrett passen.

Experiment 3: Drehrichtung eines Gleichstrommotors steuern

Die beiden Umschaltkontakte im Relais K1 bewerkstelligen es, die Polarität der Spannung am Motor (und somit die Drehrichtung des Motors) umzukehren.

Der Mikrocontroller kann zwar den Motor jetzt nicht mehr ein- und ausschalten, doch dies ginge durch Ein- und Ausschalten der 5V-Stromversorgung.

Experiment 4: An/Aus und Rechtslauf/Linkslauf

Der Transistor Q2 steuert das An/Aus des Motors und die Stellung der beiden Relaiskontakte bestimmen die Drehrichtung.

Für Fortgeschrittene: Du kannst auch hier die Drehzahl des Motors stufenlos mit PWM steuern.

Experiment 5: Zwei Motoren An/Aus und Rechtslauf/Linkslauf 

Mit Hilfe des Integrierten Schaltkreises L293D kannst Du gleich zwei kleine Motoren steuern.
Somit steht Dir für Deinen ersten kleinen Roboter eigentlich nichts mehr im Wege!
Am Attiny13 hast Du auch noch PB2 frei. Dort könntest Du einen Fühler (Schalter oder Sensor) anbringen.

Einen kleinen Roboter mit einer sehr ähnlichen Schaltung, findest Du hier.

Das Datenblatt des L293D gibt es hier.

Du kannst natürlich hier die Drehzahlen der Motoren stufenlos mit PWM steuern.

Zur Not steht Dir auch noch PB5 zur Verfügung - jedoch ist dort gleichzeitig der RESET-Eingang - und da muss man schon noch einiges mehr beachten. Wie man RESET zu PB5 macht, steht hier.

Für diese Experimente sind natürlich auch die Experimentierboards der Mikrocontrollerspielwiese geeignet.