Entendiendo este circuito Arduino

1. Parece que el motor está recibiendo dos fuentes positivas de voltaje: una proveniente del pin 9 después de pasar por el transistor, luego otra que sale de la batería de 9v, baja por el riel de alimentación y entra al motor.

El pin 9 proporciona una señal, no energía. Y la señal se aplica a una puerta de transistor NMOS. (O, al menos, eso creo si el circuito funciona bien. No puedo estar seguro, porque su imagen no especifica el dispositivo exacto involucrado y se pueden empaquetar de manera diferente).

Creo que esta señal es un voltaje de puerta. No se conecta directamente al motor. En cambio, envía una señal al transistor NMOS para conectar los otros dos pines que posee.

2. ¿Por qué es necesaria la energía de la batería de 9v?

Creíste erróneamente que el Pin 9 proporciona un voltaje al motor. Pero no es así. Entonces, el motor necesita acceso a una fuente de voltaje de baja impedancia, que en este caso es su$9\:\textrm{V}$batería. Tenga en cuenta que dije "baja impedancia". El$5\:\textrm{V}$La fuente de alimentación para su Arduino también es de baja impedancia y también podría haberse utilizado. (Dependiendo del motor y si realmente necesita o no todo el$9\:\textrm{V}$funcionar bien.) Pero no podría haber usado el pin 9, que no es una fuente de voltaje muy buena y no podría hacer funcionar el motor por sí solo. El pin 9 puede señalar con voltajes. Y con dispositivos de muy baja potencia, como los LED, también puede alimentarlos. Pero no puede impulsar motores. Simplemente no tiene la capacidad para manejar eso. Entonces, en cambio, el pin 9 se usa para señalar un dispositivo NMOS para que haga el trabajo.

3. Pensé que el propósito del transistor era modificar la corriente eléctrica para que fuera capaz de operar el motor.

Este transistor funciona como un interruptor. Y en caso de que estuviera imaginando algo diferente, un transistor no puede crear corriente de la nada. Una fuente de alimentación proporciona el cumplimiento actual.

4. Además, si la batería de 9v está conectada al motor, ¿por qué eso en sí mismo no hace girar el motor?

Es.

5. No entiendo cómo todo fluye de regreso al riel de tierra más a la izquierda. Desde la perspectiva del motor, un cable está conectado al cable positivo de la batería de 9v y el otro cable está conectado a la puerta que sale del transistor. ¿Cómo se fundamenta esta cosa?

El$9\:\textrm{V}$la batería no necesita pasar por el riel de tierra más a la izquierda. Hay un cable horizontal inferior en la imagen que conecta el (-) del$9\:\textrm{V}$batería al (-) de la fuente de alimentación Arduino. Pero eso está ahí para establecer una referencia galvánica contra la cual se dirige la puerta NMOS. Esto permite que la salida Arduino de un solo extremo en el pin 9 haga su trabajo.

6. El posicionamiento del diodo me desconcierta aún más. Entendí que su propósito en un circuito como ese era evitar que la electricidad fluyera hacia el circuito desde componentes como motores, pero en este circuito, no parece estar colocado entre el motor y el resto del circuito como yo esperaría.

Está dispuesto paralelo al motor, opuesto a la polaridad del$9\:\textrm{V}$batería (de lo contrario, conduciría cuando se aplicara el voltaje de la batería). Está ahí para permitir que la energía acumulada (evidenciada como corriente) en el motor, cuando está apagado, tenga un camino galvánico para moverse y permitir que el campo magnético se descargue su energía de forma gestionada.

Creo que el circuito se ve así:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El software debe monitorear el interruptor y luego accionar el interruptor NMOS para operar el motor. Quizás pueda ver un poco mejor que se requeriría una tierra compartida para operar la puerta del interruptor NMOS.

Si bien no sé la configuración exacta, parece que su circuito es así:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El FET actúa como un interruptor electrónico controlado por Arduino. Cuando la línea de salida del Arduino es alta, el FET se enciende y proporciona un camino desde el terminal negativo del motor de regreso a tierra. Cuando la línea está baja, el FET está apagado y es básicamente un circuito abierto, por lo que no hay una ruta de retorno para la corriente. El diodo está ahí para que el voltaje no suba cuando el motor está apagado.