L293D Pregunta sobre puesta a tierra

Estoy usando el L293D para hacer funcionar dos motores y lo estoy controlando a través de un ATmega328 .

Estoy un poco confundido acerca de cómo funciona la conexión a tierra. Estaba siguiendo este tutorial y busqué mucho esta pregunta, pero no estoy satisfecho. Esencialmente, observe cómo los pines 4, 5, 12 y 13 están todos conectados a tierra. Y los dos pines de habilitación deben estar conectados a +5V. Bueno, ¿qué pasa si mi microcontrolador está siendo alimentado por una fuente de alimentación completamente separada de los motores, pero estoy extrayendo +5V de la MCU para los pines que requieren +5V en el L293? ¿Qué tierra uso para los pines 4, 5, 12 y 13? Si uso la tierra de la MCU, ¿qué completaría el circuito de los motores? Y si uso la conexión a tierra de la fuente de alimentación del motor para esos cuatro pines, ¿qué completa el circuito para los pines de habilitación?

Básicamente, estoy confundido acerca de cómo conectar a tierra el chip L293, ya que necesito información tanto de la fuente de alimentación de la MCU como de la fuente de alimentación del controlador del motor (a 12 V), pero la hoja de datos no parece indicar terrenos separados.

Respuestas (3)

Para la mayoría de las aplicaciones simples, no necesita tener dos terrenos separados. Para aplicaciones más pesadas o donde se necesita una mayor limpieza de la fuente de alimentación, generalmente se considera una buena práctica mantener las tierras separadas.

Por lo general, es posible unir dos terrenos (aunque no siempre).

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En el caso de las baterías, dos baterías cualesquiera están aisladas entre sí para la mayoría de los propósitos prácticos. Una vez que los conecta (o los circuitos de los que forman parte), el punto en el que se realiza la conexión especifica cómo se relacionan los voltajes entre sí. Para aplicaciones convencionales, puede simplemente llamar al punto de conexión el punto de referencia de tierra principal del circuito combinado y conectarle los terminales negativos de las baterías.

En el caso de algo conectado a una fuente de alimentación de pared, como cuando se usa un transformador, se puede aplicar una lógica similar. Los transformadores aíslan las salidas de la entrada (alimentación de pared), por lo que las tensiones de CC derivadas de la rectificación están efectivamente aisladas entre sí. Nuevamente, puede conectar los dos puntos negativos (los 'puntos a tierra') para formar un punto de referencia común. La mayoría de las fuentes de alimentación comerciales que se alimentan de la energía de la pared generarán un voltaje de CC aislado debido a los requisitos reglamentarios. Si la fuente de alimentación también usa el tercer pin (Tierra) en el enchufe de la pared, puede estar usándolo para polarizar la salida (fijarlo a un cierto punto relativo a la Tierra en su casa / oficina / lo que sea), en el cual caso, se debe tener cuidado para conectarlos entre sí. Si las fuentes de alimentación producen una salida de CC de un solo extremo (5V y GND,si el suministro está fijando el voltaje de salida en relación con la Tierra, lo más probable es que conecte la tierra de salida (0V) a la Tierra. Asegúrese de hacer la conexión en su circuito también de todos modos, porque la salida también puede estar aislada.

El problema surge si está utilizando una combinación de fuente de alimentación inusual. Si está utilizando una fuente de alimentación que produce 5V, 5VGND; 12V,12VGND, y los dos suministros no están aislados y 5VGND no está conectado a 12VGND, entonces no puede conectarlos directamente. Lo que significa que lo más probable es que tenga que tratar los dos motivos como verdaderamente separados.

También es necesario tratar los dos terrenos por separado si, por ejemplo, está manejando motores de alta potencia que pueden interferir con su Atmega, o si también está tratando de realizar mediciones analógicas sensibles, o por una variedad de otras razones. Sin embargo, si tiene que usar terrenos separados, sus salidas Atmega no se pueden enviar directamente al L293. Las señales deben referenciarse contra la tierra L293 (a la que generalmente nos referiríamos como la tierra de alimentación) y no la tierra Atmega, y estos dos no tienen necesariamente el mismo voltaje (no se puede garantizar que la diferencia potencial entre las tierras ser cero a menos que realmente los conecte juntos). Esta 'traducción' se puede hacer usando circuitos integrados como optoacopladores y otros métodos de aislamiento galvánico, lo que significa que la señal se traduce desde una 'tierra'

Si solo usara una conexión a tierra, no completaría el circuito para ambos componentes, por lo que ambas conexiones a tierra deben conectarse directamente para que esto funcione. De hecho, puede ver eso en el tutorial al que se vinculó. Si observa detenidamente el paso 7, verá que la conexión a tierra de la batería está directamente conectada a la conexión a tierra de Arduino.

Como tiene pines positivos separados, no debería tener picos de voltaje en los + 5 V del motor.

Yo también lo noté, pero lo encuentro muy extraño. ¿Cómo se pueden conectar dos terrenos diferentes juntos?
No hay razón por la que no puedas. Solo puedes conectarlos. Cuando lo hace, no hay circuito para que la corriente pase de un suministro a otro, pero ambos comparten el mismo voltaje de referencia.
En realidad, habrá un poco de corriente si hay señales desequilibradas que cruzan la división entre los dominios de potencia. En sistemas sensibles, se puede tener cuidado al planificar dónde y cómo se conectan las tierras.
@Chris Stratton Eso es cierto, pero no quería entrar en tantos detalles ya que el sistema me parece relativamente simple. En el caso de las obras, Capcom podría lanzar un optoacoplador.

¿Cómo funciona la puesta a tierra?

Bueno, debe consultar la hoja de datos de L293 para esto. En resumen, la tierra es, de hecho, un punto de referencia. Como sabe, el voltaje es la diferencia de potencial con algún nivel de referencia y ese nivel de referencia es tierra (en este caso, en la mayoría de los casos).

Para entender esto, considere un ejemplo simple, suponga que está discutiendo con alguien para medir la altura de algo, por lo que es necesario que ambos estén en el mismo nivel de referencia para medir la altura. Lo mismo ocurre con los circuitos electrónicos. Si dos circuitos se van a conectar para realizar alguna tarea juntos, deben compartir el mismo nivel de referencia, que es tierra en CC y línea neutra en CA en la mayoría de los casos. Incluso si desea separarlos con un optoacoplador, entonces también el optoaislador es la referencia entre ambos para compartir ambos lados de la tierra.

Debe conectar todos los pines de tierra especificados en la hoja de datos para impulsar el motor. En su mayoría, estos motivos son para ambos suministros (controlador y voltajes del motor) que pueden aplicarse desde la misma fuente de alimentación o desde diferentes fuentes de alimentación para evitar el ruido inductivo del motor y la corriente inversa.