私は専門の工学科目の一環として、9年生の高校生に電気回路を導入しています。学生は、電気回路にこれまで触れたことはありません。

このモジュールの一部として、ブレッドボードまたははんだごてを使用して、学生が構築できるモータードライバーを設計したいと思います。モータードライバーは、コースの後半でいくつかの機械的な危険を駆動するために必要です。

問題のモーターは、以下に示すDCホビーモーターです。私の選択は価格によって決まります（これらのモーターは、クリアランスで1ドルあたり1ドルです）。

1.5VDC、650 mA M-13-2270-1.5V

12 VDC、650 mA MF-26CS-18165-12.0V

必要条件

私の問題は、DCモータードライバーを次の仕様に設計することです。

• 双方向（フォワードおよびリバースドライブ）
• 押しボタン/トグルスイッチによる制御。一対の「正方向/逆方向」ボタン、または「正方向/逆方向」トグルと「移動」ボタンのいずれか。
• 1.5 VDC、650 mA M-13-2270-1.5Vまたは12 VDC、650mA MF-26CS-18165-12.0Vの2種類のモーターのいずれかを駆動します。1.5Vモーターを使用して小さな歯車機構を作動させ、12Vモーターをモデルエレベーターの「ウィンチ」として使用することを計画しています。
• 安い-パーツが5ドル未満。安いほど良いです。クラスの生徒数は30人程度と推定されるので、50個または100個の大量のパーツを注文すれば、コストを削減できます。
• できればブレッドボードにできるので、パーツは来年の学生に再利用できます。

可能な解決策

私は安価に入手できるSN754410 Quad Half-H Bridge ICを検討しました（eBay、つまり香港から$ 0.80 / eaバルク）。しかし、これは4.5-36 VDCの出力電圧を持っています。これにより、1.5Vモーターから煙が出る可能性があります。

一方、2N2222のような安価なディスクリートトランジスタで構築されたHブリッジを検討しました。ただし、そのようなHブリッジの電力制限については不明です。また、少なくとも12個の部品が含まれるため、これまで電子機器を扱ったことがない学生にとっては少し難しいかもしれません。

問題

どのようなトランジスタ、ICの、またはその他のスイッチング部品 Iは、DCモータ駆動そのハンドル1.5＆12 VDCモータを構築するために使用することができますか？主なコンポーネントについてのアイデアが得られれば、私はすべての補助的なもの（スイッチ、バイアス抵抗など）を自分で設計できます。

それは安く（そのうち30が必要です）、9年生とその教師が構築できるものでなければなりません。（私は教師ではありません。）

SN754410の出力電圧を1.5VDCモーターと相性が良いように下げることができれば、それは私の問題を解決する非常に簡単な方法です。

私自身、実用的な電子機器の経験はほとんどありませんが、指示があればRTFMに進んで対応します。

学校では、必要に応じてフライス盤で基本的なPCBを作成できます。

簡単な方法の1つは、次の配置を使用してDPDTスイッチを使用することです。一時的な操作に必要な場合は、バッテリーの後にプッシュボタンを含めることもできます。中央の位置がオフになっているスイッチもあります。ショートが発生しないように、必ずbreak-before-makeスイッチを使用してください。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

私は、1.5Vで動作すると思われる2つの小さなDCモーターを駆動する必要があるマイクロコントローラー駆動のロボットに似たものを探しています。最近まで、私は低電圧モータードライバーと見なされているL293D（デュアルHブリッジ）に精通していましたが、私のアプリケーションには十分に低くありませんでした。より低い電圧を処理できるため、私はmosfetドライバーの使用を検討するようアドバイスされました。幸いにも、0〜11ボルトの範囲の供給電圧を処理できるものが見つかりました。私がこの質問に遅すぎるかどうかはわかりませんが、テキサスインスツルメンツのDRV8835を調べてみてください。Texas Instruments DRV8835

この集積回路を使用する既製のモータードライバーが利用可能で、ICをはんだ付けできるブレークアウトもあります。パッケージは比較的小さいので、すでにブレイクアウトに接続されている場合は、ブレッドボードを作成する方がはるかに簡単です。

Tiはこれらを1ユニットあたり70セントで販売しているようですが、私が正しく読んでいる場合、1000を購入していると想定しています。それらをより少量で販売する他のベンダーがおそらくそこにあります。この回答がお役に立てば幸いです。

編集。 上記に加えて、このスレッドを見つけたときに同様の解決策を探していたため、Pololuでの使用手順を完了した他の必須コンポーネントを含む、すでにマウントされている8835パッケージを見つけました。それらはそれぞれ$ 4.49で、0から11ボルトの電圧範囲をサポートします。私はそれを拾い上げ、2つの小さなDCモーターによって駆動される私の手のひらに収まる小さなロボットにうまく実装しました。このユニットは簡単に接続でき、うまく機能しました。チェックしてみてください。DRV8835デュアルモータードライバーキャリア

また、Arduino.ccフォーラムのスレッドを進捗レポートとして使用しています。もし興味があれば、私のロボット（これまでのところ）のある種の醜い写真があります。8835ドライバーを使用した小さなロボットジップタイと電気テープの使用に注意してください。それはプロタイプです;）