Das Grundprinzip einer sogeannaten H-Brücke besteht im Zusammenwirken von vier Schaltern, durch die ein Gleichstrommotor in vier verschiedene Zustände versetzt werden kann.
Der Motor kann in die Zustände AUS, LINKSLAUF, RECHTSLAUF und KURZSCHLUSS geschalten werden.
Jedoch besteht auch die Gefahr eines Kurzschlusses, wenn der Pluspol (VCC) über zwei geschlossene Schalter direkt mit dem Minuspol (Masse,Ground) verbunden wird.

            
 
Wir wollen nun den IC L293D kennelernen, welcher 2 H-Brücken bereitstellt. Statt der Motoren schliessen wir zwei entgegengesetzt geschaltene LEDs über einen Vorwiderstand an die Ausgänge an.
So können wir ohne großen Aufwand die Funktion unserer Schaltungen überprüfen.

Aufgabe 1 - L293D kennenlernen

Öffne die Vorlage robocar und mache dich mit der Funktionsweise der ersten H-Brücke im L293D vertraut.
Vervollständige die Ansteuerung der zweiten H-Brücke durch drei weitere Schalter.

  

Aufgabe 2 - Fernsteuerung

Nun wollen wir die Steuerung des L293D über eine drahtgebundene Fernsteuerkonsole auf einem zweiten Steckbrett realisieren.
Mit dem linken Daumen können wir den linken Motor in die Zustände HALT, LINKSLAUF und RECHTSLAUF versetzen.
Die LEDs auf der Steuerkonsole dienen dem Nutzer als Information, das ein Signal an die Steuerung gesendet werden kann.
Vervollständige die Fernsteuerungskonsole und ermögliche auch die Steuerung der rechten Motors durch zwei weitere Taster.

Aufgabe 3 - UNO macht mit

Die Steuerung wird nicht mehr per Hand sondern über den µC UNO erfolgen.
Bearbeite die Vorlage robocar-2 und steuere die zweite H-Brücke im L293D mit dem Arduino an.

Erweitere deine Schaltung in TINKERCAD entsprechend der folgenden Abbildung und übertrage das Programm auf deinen UNO.
  
robocar-01.ino

Aufgabe 4 - Neues Bedienungskonzept?

Bisher muss der Fahrer ständig Knöpfchen drücken, damit unser fiktives Auto rollt.
Finde eine Lösung, in der wiederholtes Drücken eines Tasters den entsprechenden Motor ein- bzw. ausschaltet.

Aufgabe 5 - UNO macht Motor Beine

Der UNO kann die Geschwindigkeit eines Motor per PWM steuern.  Mehr dazu gibt es bald hier!
Dazu muss die Stromzufuhr des Motor schnell im wieder an- und ausgeschalten werden.
Je länger die Einschaltdauer zur Ausschaltdauer ist, desto mehr Energie erhält der Motor und desto schneller und stärker dreht er.
Öffne die Vorlage robocar-5 und studiere den Programmcode.
Schliesse einen Gleichstrommotor an, um dich auch auf diese Weise von der Richtigkeit der Softwarelösung zu überzeugen.

Finde eine Lösung, um mit dem anderen Fahrtaster die Geschwindigkeit wieder verringern zu können und auch rückwärts mit variabler Geschwindigkeit fahren zu können.
  
robocar-05.ino

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