UNO, Stepper Motor und externe Stromversorgung

[Jenny218]

Hallo,

für ein Schulprojekt habe ich einen Arduino-UNO, darauf ein Arduino-Motor-Shield gesteckt und daran einen NEMA-16-Steppermotor mit 7.6 Volt Nennspannung angeschlossen.
Welche Möglichkeiten habe ich nun, den Stepper mit ausreichend Strom zu versorgen?

1. USB-Anschluss am UNO (+5 Volt, kommt eher nicht in Frage)
2. Runde Anschlussbuchse am UNO (+9 Volt, oder wie hoch kann ich da mit der Spannung gehen?)
3. Vin-Anschluss auf dem Motor-Shield über ein externes regelbares Netzteil (+7.5 Volt oder auch höher). Wie muss dann auf dem Motor-Shield die Jumper-Brücke gesteckt sein, offen oder geschlossen?

Wenn ich den UNO nur über die runde Buchse versorge, z.B. mit +9 Volt, wird dann für den UNO die Betriebsspannung von +5 Volt bereitgestellt?
Und wird dann auch der Stepper ausreichend versorgt?
Und wie ist das, wenn ich nur den Vin-Anschluss auf dem Motor-Shield verwende?

Die Zusammenhänge sind mir leider nicht ganz klar.

Danke für eure Hilfe.

 

[alecxs]

Von den Motoren gibt's ja nun einige, da musst Du mal ins Datenblatt schauen was der zieht. So mit 1 Ampere pro Leitung wärst Du vermutlich auf der sicheren Seite.

Ein USB Anschluss macht 500 mA. Und auch die dünnen Leiterbahnen auf dem UNO sind nicht für solche Ströme ausgelegt, also muss da auf jeden Fall eine separate Stromversorgung aufgebaut werden.

Der Vin Anschluss des Motor Shields ist genau dafür gedacht. Das sieht Du ja an den großen Klemmen.

Ein entsprechend kräftiges Netzteil mit mindestens 4 A pro Motor ist natürlich erforderlich. Den UNO kannst Du dort aber auch mit anschließen, der hat ja seinen eigenen Spannungsregler an Board. Einen Jumper habe ich nicht gesehen, evtl. ist dieser genau dafür gedacht den UNO zu versorgen.

 

[LotadaC]

Soweit ich das richtig gesehen habe, ist bei dem (gibts da nur einen?) Motorshield der Schraubklemmenanschluß über eine Lötbrücke mit der Stift-/Buchsenleiste des Shields verbunden (Die Lötbrücke heißt im Schaltplan Vin-Connect und ist default-closed, das Signal von der Schraubklemme bis zur Brücke Vmot (weil der über den H-Brücken-IC die Motoren versorgt, klar), und dahinter Vin (da sie eben genau auf dieses Netz verbindet).

Beim Uno befindet sich zwischen der Hohlsteckerbuchse und dem 5V-Linearregler eine Verpolschutzdiode (D1), das Netz zwischen Diode und Linearregler ist das Vin des Motorshield.

Also sind für die Stromversorgung folgende Varianten möglich:

1. nur über die Schraubklemmen des Motorshield, Polarität und maximale Spannung (12V) beachten. Der Arduino wird über die Default geschlossene Lötbrücke mitversorgt.
2. nur über die Hohlsteckerbuchse des Uno, der Motorshield wird dann über die Lötbrücke mitversorgt (aufgrund der ggf fließenden Ströme eher nicht zu empfehlen)
3. getrennte Versorgung von UNO und Motorshield, also mit getrennter Lötbrücke. Der Uno könnte dann entweder über seine Hohlsteckerbuchse oder USB versorgt werden.

Nicht ganz klar ist mir, was beim (nicht zu empfehlenden!) Versuch der Versorgung aus der USB-Buchse (und mit geschlossener Lötbrücke auf dem Motorshield) passiert.
VUSB liegt über eine Sicherung auf Source eines (selbstsperrenden) P-FET, Drain dann auf dem 5V-Netz. Der FET sperrt bei Vin>6V6.
VUSB liegt also auf dem 5V-Netz, und damit auf dem Ausgang des Linearreglers (LM1117 ?), dessen Eingang mit dem unversorgten Vin-Netz verbunden ist, welches durch den Motorshield jetzt ggf belastet wird.

Also vereinfacht gesagt: was passiert, wenn der LDO ausgangsseitig mit 5V versorgt wird, und Eingangsseitig ohne (weitere) Versorgung belastet? (Die Sicherung jetzt mal vernachlässigt)
@dino03 ??
Hier mal 'n Schaltplan eines UNO, und hier den eines Motorshields

 

[Jenny218]

Soweit ich das richtig gesehen habe, ist bei dem (gibts da nur einen?) Motorshield der Schraubklemmenanschluß über eine Lötbrücke mit der Stift-/Buchsenleiste des Shields verbunden (Die Lötbrücke heißt im Schaltplan Vin-Connect und ist default-closed, das Signal von der Schraubklemme bis zur Brücke Vmot (weil der über den H-Brücken-IC die Motoren versorgt, klar), und dahinter Vin (da sie eben genau auf dieses Netz verbindet).

Beim Uno befindet sich zwischen der Hohlsteckerbuchse und dem 5V-Linearregler eine Verpolschutzdiode (D1), das Netz zwischen Diode und Linearregler ist das Vin des Motorshield.

Also sind für die Stromversorgung folgende Varianten möglich:

1. nur über die Schraubklemmen des Motorshield, Polarität und maximale Spannung (12V) beachten. Der Arduino wird über die Default geschlossene Lötbrücke mitversorgt.
2. nur über die Hohlsteckerbuchse des Uno, der Motorshield wird dann über die Lötbrücke mitversorgt (aufgrund der ggf fließenden Ströme eher nicht zu empfehlen)
3. getrennte Versorgung von UNO und Motorshield, also mit getrennter Lötbrücke. Der Uno könnte dann entweder über seine Hohlsteckerbuchse oder USB versorgt werden.

Nicht ganz klar ist mir, was beim (nicht zu empfehlenden!) Versuch der Versorgung aus der USB-Buchse (und mit geschlossener Lötbrücke auf dem Motorshield) passiert.
VUSB liegt über eine Sicherung auf Source eines (selbstsperrenden) P-FET, Drain dann auf dem 5V-Netz. Der FET sperrt bei Vin>6V6.
VUSB liegt also auf dem 5V-Netz, und damit auf dem Ausgang des Linearreglers (LM1117 ?), dessen Eingang mit dem unversorgten Vin-Netz verbunden ist, welches durch den Motorshield jetzt ggf belastet wird.

Also vereinfacht gesagt: was passiert, wenn der LDO ausgangsseitig mit 5V versorgt wird, und Eingangsseitig ohne (weitere) Versorgung belastet? (Die Sicherung jetzt mal vernachlässigt)
@dino03 ??
Hier mal 'n Schaltplan eines UNO, und hier den eines Motorshields

Hallo, ja vielen Dank, ich denke, Punkt 1 gibt mir Antwort auf meine Frage.
Es war mir wichtig zu wissen, dass der UNO mitversorgt wird.
Danke, und schönen Abend.