L293D

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Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Der Antrieb des c't-Bot wird von zwei DC-Getriebemotoren der Firma Faulhaber gebildet. Da der Mikrocontroller diese Motoren nicht direkt betreiben kann, wird ein sogenannter Motor Treiber benötigt. Das ist in diesem Falle der L293D.

Der L293D IC beinhaltet 4 Halb-H-Brücken Treiber. Damit lassen sich 2 DC-Motoren bidirektional betreiben (als 2-fach H-Brücke), oder 1 Schrittmotor birektional. Die Belastbarkeit pro Halbbrücke beträgt 600mA. Der L293D beinhaltet im Gegensatz zum pin-kompatiblen L293 und dem großen Bruder L298 die interne Freilaufdioden. Diesen schützen den IC vor den, vom Motor ausgehenden, Spannungsspitzen.

Funktionsweise

Angesteuert wird der L293D durch 4 Eingangssignale des Mikrocontroller.

Drehrichtung

Die beiden Eingangssignale PC6 und PC7 bestimmen die Richtung, in die die Motoren laufen. Das einzelne Richtungs-Signal vom Mikrocontroller wird dazu über ein invertierende Gatter dem L293D zugeführt.

Geschwindigkeit

Die beiden Eingangssignale PWM1A und PWM1B bestimmen die Geschwindigkeit, mit der die Motoren laufen. Am Enable Eingang des L293D liegt ein sogenanntes Pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal. Dieses PWM Signal kann der Mikrocontroller mithilfe seiner Timer selbsttätig erzeugen. Vom Programm her muss nur noch das Verhältnis zwischen Signal und Signalpause geändert werden. Damit wird die Geschwindigkeit des Motors geregelt.

Schaltbild

Schaltbild Motortreiber

Achtung: Nach Einschalten des c't-Bots, bzw. während Reset (z.B. beim Flashen), drehen beide Motoren mit voller Kraft, und der Bot dreht sich im Kreis. Das liegt daran, das während der Bootphase und solange das Reset Signal auf Low liegt, alle Ports des Mikrocontrollers auf Input geschaltet sind. Deshalb liegen auch die beiden Enable Ports am Motortreiber auf HIGH Pegel, und damit drehen die Motoren. Abhilfe schafft hier ein Hardware Patch. Dabei werden die beiden Enable Ports mit Pulldown Widerständen nach LOW gezogen. Damit bleiben die Motoren während der Bootphase bzw. bei Reset aus.

L293D

Features

  • Großer Spannungsbereich von 4,5..36V
  • serarate Eingangs-Logik Spannungsversorgung (z.B. TTL Pegel kompatibel)
  • Interner ESD Schutz
  • automatische Abschaltung bei Übertemperatur
  • Ausgangsstrom 500mA pro Kanal
  • kurzeitige Spitzen Strom bis zu 1,2A je Kanal
  • integrierte Freilaufdioden

Nachteile

  • Hohe Ruhestromaufnahme (>50mA)

Pin Belegung

L293 Pinbelegung
Quelle: Texas Instruments

Blockdiagramm

L293 Block Diagramm
Quelle: Texas Instruments

Weblinks

Autor

Marvin

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