Я представляю электрические цепи ученикам 9 классов как часть специального инженерного предмета. Студенты не имеют предварительного воздействия на электрические цепи.

В рамках этого модуля я хочу разработать драйвер двигателя для учащихся, который будет использовать макет или паяльник. Водитель мотора нужен для того, чтобы в дальнейшем покататься на механических болванах.

Рассматриваемые двигатели - это двигатели постоянного тока, показанные ниже. Мой выбор зависит от цены (эти двигатели продаются по цене 1 доллар США за штуку).

1,5 В постоянного тока, 650 мА М-13-2270-1,5 В

12 В постоянного тока, 650 мА MF-26CS-18165-12.0V

Требования

Моя проблема заключается в разработке драйвера двигателя постоянного тока для следующих спецификаций:

• Двунаправленный (прямой и обратный ход)
• Управление с помощью кнопок / тумблеров. Либо пара кнопок «вперед / назад», либо переключатель направления «вперед / назад» и кнопка «вперед».
• Управляйте одним из двух типов двигателей - 1,5 В постоянного тока, 650 мА M-13-2270-1,5 В или 12 В постоянного тока, 650 мА MF-26CS-18165-12.0V . Я планирую использовать двигатели 1,5 В для привода небольших зубчатых механизмов, а двигатель 12 В в качестве «лебедки» для модельного лифта.
• Дешево - менее 5 долларов по частям. Дешевле, тем лучше. Можно рассчитывать на 30 учеников, так что я могу заказать оптовые партии партиями по 50 или 100 штук, что должно помочь с оплатой.
• Желательно, чтобы можно было использовать макет, чтобы детали можно было использовать для студентов следующего года.

Возможные решения

Я рассмотрел недорогую ИС-мост SN754410 Quad Half-H, который можно купить дешево (по цене 0,80 долл. США за штуку на eBay, то есть в Гонконге). Однако это имеет выходное напряжение 4,5-36 В постоянного тока. Я полагаю, что это может привести к выделению дыма двигателем 1,5 В.

С другой стороны, я рассмотрел H-мост, построенный из дешевых дискретных транзисторов, таких как 2N2222. Однако я не уверен относительно пределов мощности такого Н-моста. Это также включает в себя, по крайней мере, дюжину деталей, что может быть немного сложно для студентов, которые никогда раньше не занимались электроникой.

Проблема

Какие транзисторы, микросхемы или другие переключающие компоненты можно использовать для создания привода двигателя постоянного тока, который управляет двигателями 1,5 и 12 В постоянного тока? Если я смогу получить представление об основных компонентах, я сам смогу спроектировать все вспомогательные элементы (переключатели, резисторы смещения, что у вас есть).

Он должен быть дешевым (нам нужно 30 из них) и может быть собран учениками 9-х классов и их преподавателями. (Я не учитель.)

Если бы выходное напряжение SN754410 можно было снизить, чтобы оно было совместимо с двигателем 1,5 В постоянного тока, это был бы очень простой способ решения моей проблемы.

У меня самого очень мало практического опыта работы с электроникой, но я готов к RTFM, если получу указание.

При необходимости школа может изготовить основные печатные платы на фрезерном станке.

Одним простым способом было бы использовать переключатель DPDT, используя следующую схему. Вы также можете включить кнопку после батареи, если это требуется для кратковременной работы, и есть также переключатели, которые имеют центральное положение, которое выключено. Просто убедитесь, что вы используете переключатель break-before-make, чтобы у вас не было шортов:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Я ищу что-то похожее для робота с микроконтроллером, которому нужно управлять двумя крошечными двигателями постоянного тока, которые, как мне кажется, работают при напряжении около 1,5 В. До недавнего времени я был знаком только с L293D (Dual H-bridge), который считается драйвером двигателя низкого напряжения, но недостаточно низким для моего применения. Мне посоветовали изучить использование драйвера mosfet, поскольку они могут работать с более низкими напряжениями. К счастью, я нашел тот, который может работать с диапазоном напряжений питания от 0 до 11 вольт. Я не знаю, опоздал ли я на этот вопрос или нет, но вы можете посмотреть на техасские инструменты DRV8835. Texas Instruments DRV8835

Имеются готовые драйверы двигателей, которые используют эту интегральную схему, а также есть пробелы, к которым можно припаивать микросхему. Это сравнительно небольшая упаковка, поэтому было бы намного проще составить макет, если он уже подключен к прорыву.

Похоже, что Ti продает их по 70 центов за единицу, но если я правильно читаю, то предполагается, что вы покупаете 1000 из них. Есть, вероятно, другие продавцы, которые будут продавать их в меньшем количестве. Надеюсь, этот ответ помог.

Редактировать. В дополнение к вышесказанному, когда я искал похожее решение, когда нашел эту тему, я обнаружил, что пакет 8835 уже смонтирован и включает в себя другие необходимые компоненты с инструкциями по использованию в Pololu. Они стоят по $ 4,49 каждый и поддерживают диапазон напряжения от 0 до 11 вольт. Я взял один и успешно реализовал его в крошечном роботе, который помещается на ладони, управляемый двумя крошечными двигателями постоянного тока. это устройство было легко подключить, и оно прекрасно работает, вы можете проверить его. DRV8835 двухмоторный водитель

Я также в какой-то мере использую ветку на форуме Arduino.cc в качестве своего отчета о проделанной работе, но если вам интересно, есть какая-то уродливая картина моего робота (пока). Миниатюрный робот с драйвером 8835 Остерегайтесь использования стяжек и изоленты. Это прообраз;)