Miniauto bauen, welches über den COM-Port steuerbar ist

derBob

Wenn ihr nicht auf euer Geld achten wollt, dann schaut euch mal bei Fischertechnik um. Damit lässt sich so eine Motoransteuerung relativ gut realisieren.

http://www.fischertechnik.de

Surkevin

HI!
Vielen Dank für die großartige Hilfe! Sorry dass ich erst jetzt wieder antworte, aber gestern war das Forum "halbdown" *g*. Hab wieder ein paar Fragen :). Ein Transistor ist ja ein Schalter, der durch Strom geöffnet bzw. geschlossen wird. Wenn an der Basis Strom anliegt fließt Strom von E zu C. Wohin fließt dann der Rest von der Basis? Auch weiter durch E? Was ist der Unterschied zwischen negativer und positiver Spannung? Habe in der Schule bisher nur die positive kennengelernt. Wenn der Schalter geöffnet ist, fließt ja trotzdem Strom auch nach unten weiter zum 1N4148 und dann wieder durch den Transistor, ist hier nicht eine Art endlosschleife? Weil durch den Transistor wieder zur Basis...oder geht das nicht? Desto höher der Basisstrom, desto größer der Strom der durch E zu C fließen kann...aber das ist doch dumm, wieso denn nicht den kompletten Strom, der von E zu C kommen kann? Gibt es so einen Transistor auch? Kannst du mir noch sagen wozu du die Dioden brauchst? Im Internet habe ich nur gelesen, dass es LEDs sind? Stimmt das? Wozu baust du die ein? Um zu sehen wo der Strom gerade durchfließt? Kannst du mir noch den Sinn von einem Relais kurz erklären? Ich bin sehr gut lernfähig *g*.

DANKE!

Kevin

flenders

Surkevin schrieb:

Wenn an der Basis Strom anliegt fließt Strom von E zu C.

Eine Spannung liegt an - ein Strom fließt. Ansonsten stimmt's

Surkevin schrieb:

Wohin fließt dann der Rest von der Basis? Auch weiter durch E?

Welcher Rest?

Surkevin schrieb:

Was ist der Unterschied zwischen negativer und positiver Spannung? Habe in der Schule bisher nur die positive kennengelernt.

Spannung ist ja im Grunde genommen nur ein Potentialunterschied - je nach dem, von wo nach wo du misst ist eben die Spannung positiv oder negativ

Surkevin schrieb:

Wenn der Schalter geöffnet ist, fließt ja trotzdem Strom auch nach unten weiter zum 1N4148 und dann wieder durch den Transistor, ist hier nicht eine Art endlosschleife? Weil durch den Transistor wieder zur Basis...oder geht das nicht?

Afaik geht das nicht - nur den Sinn der Diode zwischen B und C war mir irgendwie nie so ganz klar (wurde in der Schule auch oft weggelassen )

Surkevin schrieb:

Desto höher der Basisstrom, desto größer der Strom der durch E zu C fließen kann...

In gewisser Weise ja, aber prinzipiell eigentlich eher nein! Wenn dein Basisstrom groß genug ist leitet der Transistor.

Surkevin schrieb:

aber das ist doch dumm, wieso denn nicht den kompletten Strom, der von E zu C kommen kann? Gibt es so einen Transistor auch?

Ds ist eigentlich abgesehen von kleinen Verlusten schon so, dass alles durchgeht - also U-CE = 0 ist

Hoffe jetzt nichts durcheinandergebracht zu haben

Surkevin

Ok, ich weiß jetzt was ein Relais und was eine Diode ist
Nur wieso benutzt du einmal ein Relais und einmal einen Transistor? Was ist der Sinn von der Diode 1N4148? Wenn DTR geschalten wird, läuft der Strom über die Transistorbasis über den Emitter zu GND bzw. zum Pluspol der Batterie? Oder fließt der Strom von der Basis nicht weiter? Dann nächste Frage:
Wieso wird das Relais nicht schon von dem ersten Stromstoß von der Batterie aktiviert, so dass auch ohne dass der Transistor aktiviert ist, der Motor laufen kann?

Danke
So langsam versteh ich das ganze echt gut...Man gibts nützliche Dinge in der Elektronik...baut man so einzelteile wie das Relais oft selbst, oder kauft das jeder von euch?

Kevin

/EDIT:
Danke flenders
Habe erst jetzt deine Antwort gelesen. Wohin fließen die Elektronen, die an der Basis anleigen? Auch weiter zu E? Der Strom fließt von C zu E oder?

flenders

Surkevin schrieb:

Nur wieso benutzt du einmal ein Relais und einmal einen Transistor?

Ein Relais ist im Prinzip ein elektro-mechanischer Schalter (mit einem Elektromagnet?) und der Transistor ein rein elektrischer Schalter ohne mechanische Bauteile. Für sehr große Leistungen ist afaik ein Relais eben besser, oder liege ich da falsch

Surkevin schrieb:

Wenn DTR geschalten wird, läuft der Strom über die Transistorbasis über den Emitter zu GND bzw. zum Pluspol der Batterie?

Laut Skizze richtig. Aber müsste GND nit eigentlich mit dem Minuspol der Batterie verbunden sein (Kurzschluss)?!

Surkevin schrieb:

Oder fließt der Strom von der Basis nicht weiter?

Doch. Kollektor- und Basis-Strom addieren sich. Aber der Basis-Strom ist sehr viel kleiner als der Kollektor-Strom und kann daher meist vernachlässigt werden (für die weitere Betrachtung "hinter" dem Transistor)

Surkevin schrieb:

Wieso wird das Relais nicht schon von dem ersten Stromstoß von der Batterie aktiviert, so dass auch ohne dass der Transistor aktiviert ist, der Motor laufen kann?

Du meinst jetzt direkt beim Anschließen der Batterie?

Surkevin schrieb:

Wohin fließen die Elektronen, die an der Basis anliegen? Auch weiter zu E? Der Strom fließt von C zu E oder?

Nei, eigentlich wandern die Elektronen alle zu Kollektor (Einsammler) - sowohl die von der Basis als auch die vom Emitter (Aussender)

@Blackbird: Kann es sein, dass du die Batterie falsch herum angeschlossen hast

Surkevin

ja genau, wieso wird das Relais nicht aktiviert wenn wir die Batterie anschließen? Wo ist da die Blockade?

flenders

Eigentlich fließt ja kein Strom, da die komplette Spannung am sperrenden Transistor abfällt

Surkevin

Ist die Batterie nun falschrum angeschlossen? Ich verstehe nur noch nicht so ganz den Sinn der Dioden in dem Fall, zur Diode 1 (1N4148):

Der Strom von DTR ist doch nur dazu da, den Transistor zu aktivieren und sonst nichts...wozu ist dann noch die Abzweigung zur Diode notwendig?

Diode 2 (1N4002):
Es fließt doch eh nur Strom, wenn der Transistor durchgeschalten ist...dann wird das Relais aktiviert und der Rest geht weiter zu +Batt und GND, wann fließen überhaupt Elektronen durch diese Diode?

Wo ist der Sinn hinter dem Relais an dieser Stelle? Könnte man nicht einfach den Motor direkt anstelle des Relais anschließen? Ich wüsste nicht wieso...Strom fließt nur wenn der Transistor aktiviert wird und so kann in diesem Fall dann der Strom direkt durch den Motor...was spricht dagegen? Könnt ihr mal das Schaltbild in Worte fassen? Vielleicht habe ich ja noch ein Verständnisproblem, von dem ich nichts weiß

Wozu braucht man den Widerstand da eigentlich? Da kommen doch nur 8 (?)V raus? Sind die schon zu heftig für den Transistor?

DANKE

Kevin

Surkevin

Könnt ihr mir noch sagen was gegen das Schaltbild spricht:
http://mitglied.lycos.de/Surkevin2/schaltbild2.jpg

Danke,
Kevin

flenders

Das kommt eben ganz darauf an, wieviel Strom dein Motor zieht, denn zuviel würde ich nicht durch den Transistor fließen lassen
Hast du dir mal den L298 Brückentreiber bei Reichelt angeschaut - damit kannst du auch gleich zwischen vorwärts, rückwärts, bremsen und leerlauf hin und her schalten

Surkevin

Funktioniert meine Variante? Was ist der Unterschied zwischen meiner und der anderen? Wieso fließt bei mir soviel Strom durch den Transistor? Wozu sind denn nun die Dioden bei dem anderen Schaltbild? Fragen über Fragen

Kevin

flenders

Dazu sollte sich am besten mal der Urheber (Blackbird) äußern, der scheint da mehr Ahnung und vor allem Erfahrung zu haben

Surkevin

och, du hast mir aber auch ganz super geholfen

Blackbird

Ohje, da ist ja schon ein kleiner "Mini-Kurs" in Sachen Elektronik gelaufen ...
Danke an @lenders, er hat schon ziemlich alles erklärt, so daß ich mich auf den Rest beschränken kann.

Relais oder Motor direkt?
Der angegebene Transistor kann nur 100 mA schalten. Wenn der Motor im Anlaufmoment oder im Lastfall nicht mehr zieht - dann kann man statt Relais den (die) Motor(en) direkt schalten.
Zur Schaltstromerhöhung kann man auch einen Transistor mit einem zulässigen höheren Kollektorstrom benutzen, aber -> (jetzt kommt wieder Rechnerei ins Spiel): Wenn z.B. 2000 mA Kollektorstrom (Ic) fließen soll, muß der Transistor den Basisstrom (Ib) verstärken (B == Großsignalverstärkung). Also:

Ic = B * Ib * 2  // die 2 heißt: 2fache Übersteuerung, damit auch wirklich der Tr. durchgesteuert ist!
// Übersteuerung muß sein, sonst steuert der Transistor nicht durch und es bleibt über C und E eine Restspannung stehen (die fehlt dann dem Motor).
// Diese UceRest ist aber nie 0V, sondern auch bei voller Durchsteuerung so um die 0,3V groß.

Die serielle Schnittstelle liefert aber gerade so mal 5 mA (10 mA mit Spannungseinbruch). Jetzt kannst Du selber rechnen

Der Sinn der Dioden?
Die 1N4148 ist eine beliebige Universaldiode (min. 20mA, 20V), die die Basis-Emitterstrecke des Transisitors schützt (das ist nämlich im übertragenen Sinne auch nur eine Diode, jedoch mit einer Sperrspannung von nur 6V!). Und die Serielle Schnittstelle schaltet von +15V ... -15V!
Die 1N4002 ist eine schnelle Schaltdiode, die den Transistor vor der "Rückschlagspannung einer Inuktivität (Relais oder Motor) beim Abschalten schützt. Die ist immer der Schaltspannung entgegengesetzt und kann sehr hohe Werte erreichen (hier bis ca. 50V oder mehr).

Dein Schaltungsvorschlag:
Emitter und Kollektor sind vertauscht, die Schutzdioden fehlen. Sonst gehts auch, jedoch an den zulässigen Kollektorstrom denken

Polarität der Bauelemente und Batterie?
Da der AKTIVE Pegel der Seriellen Schnittstelle (minus) -12V sind, habe ich gleich alles auf negative Betriebsspannung dimensioniert (inclusive pnp- statt npn-Transistor).

Wohin fließt der Basisstrom?
Na, zum Emitter:

Ie = Ib + Ic // Ie ist Emitterstrom

Ich hoffe, alles verständlich beantwortet zu haben.
@Surkevin, kennst Du nicht jemand, der bastelt? Da kannst Du vielleicht schon mal einen Versuchsaufbau unter "Aufsicht" machen, geht weniger kaputt

Blackbird

flenders

Blackbird schrieb:

Wohin fließt der Basisstrom?
Na, zum Emitter:
Ie = Ib + Ic // Ie ist Emitterstrom

Da ist jetzt wieder mal die Frage, ob man die technische Stromrichtung oder die physikalische meint

Blackbird

Jo, da gibt es immer wieder Verwirrungen

Elektronen "fließen" vom negativen Pol zum positiven. Aber bevor man das wußte, hat man einfach (in grauer Vorzeit ) festgelegt: Strom fließt von Plus nach Minus ( == technische Stromrichtung).

Für mein Schaltbild habe ich die technische Stromrichtung als Grundlage genommen.

Blackbird

Surkevin

Hallo,
kann man statt der 1N4148 die Basis des Transistors nicht auch einfach mit einem Widerstand schützen?

Was ist denn eine Rückschlagspannung einer Inuktivität? *g*

Ich check immernoch nicht den Sinn des Relais...wozu braucht man diesen Schalter an der Stelle denn? Wie wäre denn ein Motor genau angeschlossen? Sobald Strom zwischen Batt- und Batt+ fließen kann, wird das Relais aktiviert, und durch den läuft dann der ganze Strom des Motors...und dieser gesamte läuft dann auch weiter durch den Transistor......maaaan...wo ist denn da der Unterschied? *durchdreh*

"Sonst gehts auch, jedoch an den zulässigen Kollektorstrom denken" Was meinst du damit? Dass ich nicht zu viel Strom durch den Transistor jage?

Nein, habe keinen der sowas kann, dafür aber euch *g*.

Gruß,
Kevin

Blackbird

statt der 1N4148 die Basis des Transistors nicht auch einfach mit einem Widerstand schützen?

Ja, kann man: statt Diode einen Widerstand. Beide bilden einen Spannungsteiler, der die Ube (Basis-Emmitterspannung) auf ungefährliche Werte begrenzt. Aber der zusätzlicher Widerstand zweigt auch Basisistrom ab, also muß die Gesamtschaltung neu dimensioniert werden.

Was ist denn eine Rückschlagspannung einer Inuktivität?

Da verweise ich mal ganz einfach auf den Physik-Unterricht und die Schulbücher :p

Ich check immernoch nicht den Sinn des Relais

"Ein Relais ist eine Spule mit Eisenkern, die bei Stromfluß einen (potentialgetrennten) SCHALTER betätigt"
Dieser Schalter ist frei verwendbar - den benutzt Du, um den Motor an die Batterie zu schalten. Und der Schalter kann je nach Relais-Typ bis 30A / 100V und mehr schalten
Das beantwortet auch die letzte Frage von Dir.

Jetzt mal eine Frage von mir: Wie alt bist Du?

Blackbird

Surkevin

Hallo,
werde nächsten Monat 17, sorry wenn ich ein wenig dümmlich rüberkomme aber hier in Bayern lernt man in der 10. Klasse auf Gymnasien leider kaum was über Elektronik. Ich habe schon verstanden wie das Relais funktionert (denke ich). Sobald es unter Strom steht, wird ein Schalter aktiviert...Ich denke an den Schalter wird dann eben der Motor angeschlossen. Aber dann fließt doch trotzdem der KOMPLETTE Strom erste von Batt-, ins Relais, zum Motor, ja und dann, mh? Direkt zu Batt+ oder fließt dann der komplette Strom direkt durch den Transistor? Ich verstehe halt nicht ganz, wieso man den (das?) Relais an dieser Stelle nicht einfach weglassen kann....Es fließt doch trotzdem der komplette Strom durch die komplette Anlage...das hat doch nichts mit dem Relais zutun, oder wie wird das Teil angeschlossen? Ein Motor braucht ja auch + und - Pol! Man...
""Ein Relais ist eine Spule mit Eisenkern, die bei Stromfluß einen (potentialgetrennten) SCHALTER betätigt"
Dieser Schalter ist frei verwendbar - den benutzt Du, um den Motor an die Batterie zu schalten. Und der Schalter kann je nach Relais-Typ bis 30A / 100V und mehr schalten"
Ja das mit dem Schalter weiß ich ja auch...aber wie ist der Motor dann mit beiden Polen angeschlossen und wieso läuft dann nicht der gesamte Strom auch durch den Transistor?

Sorry wenn ich mich dämlich anstelle, in der Schule gehöre ich trotzdem zu den Besten Mich interessiert eben die Elektronik und ich möchte alles 100%ig verstehen und nicht nur nen Teil.

Gruß,
Kevin

Blackbird

Hmm, naja, das derzeitige Schulsystem kenne ich nicht so gut - ich gehe immer von meinen damaligen aus. Dürfte sich aber nicht sooo grundlegend geändert haben?

Per Frage - Antwort Dir das nötige Wissen zu vermitteln geht übers Internet nicht. Um eigene Weiterbildung wirst Du nicht drumrum kommen.

/------*---------------------*----o -Batt
                   |      | Relais              |
                   |    __|__                   o o
                   |    | / |====================/
                   |    -----          Schließer o 
                   | A K  |                      |
          1N4002   \-|>|--*                      | Motor
                          | C                   ---
          _____       B  /   BC558B              M
DTR   o--|_____|--*-----|  pnp-Transistor       ---
(RTS)    4,7kOhm  |      \  E                    |
          Rv      | A K  |                       |
                  \-|>|--*                       |
               1N4148    |                       |
GND   o------------------*-----------------------*---o +Batt

Rv = 10V / 2mA (gerundet)
Relais-Strom max. 100 mA
Relais-Spannung = Batt.-Spannung
DTR - Pin 4 (9pol. Sub-D)
RTS - Pin 7 (9pol. Sub-D)

So ist die Schaltung für jeden Motor. Der Motorstrom kann je nach Kontaktbelastbarkeit des Relais wesentlich höher sein, als der Transistor (max. Kollektorstrom) verträgt.

Nachteil ist, der Motor hat nur eine Drehrichtung. Ist aber beim transistorgesteuerten Motor (statt Relais gleich den Motor in den Kollektorkreis rein) auch so.

Blackbird