Gleichstrom-Motoren steuern

Jeder, der im eigenen Bastelkeller gerne vor sich hin schraubt, wird früher oder später den Wunsch verspüren, Motoren zu verbauen und anzusteuern. Sei es in der heimischen Modelleisenbahn, im selbst gebauten Futterautomaten für die Haustiere oder wenn der Rollladen per Fernbedienung auf– und zugehen soll.

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Schieberegister

Früher oder später steht man bei der Entwicklung von Mikrocontroller-Schaltungen immer wieder vor dem Problem, dass man zu wenige I/O Pins hat. Abhilfe können dann zum Beispiel I2C Portexpander wie der PCF8574 oder sog. Schieberegister schaffen. Im Gegensatz zu den I2C Portexpandern sind letztere meist einfacher handzuhaben und zudem weniger störanfällig. Mit diesem Artikel möchten wir Ihnen zeigen, wie Sie solche Schieberegister einfach verwenden können.

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MOSFET an 3,3 V

Warum Pegelwandler?

Immer mehr Mikrocontroller werden von der bislang üblichen 5 V Versorgungsspannung auf 3,3 Volt umgestellt. Dies ist zum Beispiel bei allen ARM Prozessoren der Fall, die im Arduino DUE oder im DigiX verbaut werden.

Gleichzeitig besteht immer wieder der Wunsch, mit diesen Boards MOSFET's anzusteuern um größere Gleichspannungslasten zu schalten. Nun gibt es zwar extra sog. Logic-Level-MOSFET's, allerdings sind auch diese auf 5 Volt ausgelegt und schalten bei 3,3 Volt nicht zuverlässig durch bzw. der Widerstand zwischen Drain und Source is bei dieser Ansteuerspannung oft noch so hoch, dass ein beträchtlicher Teil der elektrischen Leistung als Wärme am MOSFET anfällt, was sehr schnell zu seiner Überhitzung / Zerstörung führen kann.

Also muss das 3,3 Volt Signal des Prozessors erst auf 5 Volt "angehoben" werden. Solche Schaltungen werden üblicherweise "Pegel-Wandler" oder im Englischen "Level-Shifter" genannt. Um dieses Ziel zu erreichen, gibt es verschiedenste Möglichkeiten. Wir möchten Ihnen hier aber eine besonders einfache und kostengünstige Methode aufzeigen: die Logik-Gatter der 74HCT-Familie.

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