Понимание этой схемы Arduino

1. Похоже, что двигатель получает два положительных источника напряжения: один идет от контакта 9 после того, как он проходит через транзистор, а другой идет от 9-вольтовой батареи, по шине питания и к двигателю.

Контакт 9 обеспечивает сигнал, а не питание. И сигнал подается на затвор транзистора NMOS. (Или, по крайней мере, я так думаю, если схема работает нормально. Я не могу быть уверен, потому что на вашем изображении не указано точное задействованное устройство, и они могут быть упакованы по-разному.)

Я думаю, что этот сигнал является напряжением затвора. Напрямую к мотору не подключается. Вместо этого он сигнализирует NMOS-транзистору о соединении двух других контактов, которыми он владеет.

2. Зачем нужно питание от батареи 9v?

Вы ошибочно полагали, что контакт 9 подает напряжение на двигатель. Но это не так. Таким образом, двигателю необходим доступ к источнику напряжения с низким импедансом, который в данном случае является вашим.$9\:\textrm{V}$батарея. Обратите внимание, что я сказал «низкий импеданс». $5\:\textrm{V}$источник питания для вашего Arduino также имеет низкое сопротивление, и его тоже можно было бы использовать. (В зависимости от двигателя и от того, действительно ли он нуждается в полной$9\:\textrm{V}$для хорошей работы.) Но вы не могли бы использовать контакт 9, который не является очень хорошим источником напряжения и не может запускать двигатель сам по себе. Контакт 9 может сигнализировать напряжением. И с очень маломощными устройствами, такими как светодиоды, он также может питать их. Но он не может управлять двигателями. У него просто нет возможности справиться с этим. Таким образом, вместо этого контакт 9 используется для подачи сигнала устройству NMOS о выполнении работы.

3. Я думал, что целью транзистора было изменить электрический ток, чтобы он мог управлять двигателем.

Этот транзистор работает как переключатель. И на всякий случай, если вы представляли себе по-другому, транзистор не может создавать ток из воздуха. Блок питания обеспечивает текущее соответствие.

4. Кроме того, если к двигателю подключена батарея 9 В, почему она сама по себе не крутит двигатель?

Это.

5. Я не понимаю, как все течет обратно к крайнему левому заземлению. С точки зрения двигателя один провод присоединен к положительному выводу 9-вольтовой батареи, а другой провод присоединен к затвору, выходящему из транзистора. Как эта штука заземлена?

The $9\:\textrm{V}$батарея не должна проходить через крайнюю левую шину заземления. На изображении есть нижний горизонтальный провод, который соединяет (-)$9\:\textrm{V}$аккумулятор к (-) источника питания Arduino. Но это нужно для того, чтобы установить гальваническую ссылку, против которой затем управляется вентиль NMOS. Это позволяет несимметричному выходу Arduino на выводе 9 выполнять свою работу.

6. Расположение диода отбрасывает меня еще больше. Насколько я понимаю, их цель в такой схеме состояла в том, чтобы предотвратить обратный ток электричества в цепь от таких компонентов, как двигатели, но в этой схеме он, похоже, не расположен между двигателем и остальной частью схемы, как я. ожидал.

Он расположен параллельно двигателю, противоположно полярности$9\:\textrm{V}$аккумулятор (в противном случае он будет проводить ток при подаче напряжения аккумулятора). Он нужен для того, чтобы накопленная энергия (выраженная в виде тока) в двигателе, когда он выключен, имела гальванический путь для движения и позволяла магнитному полю разряжаться. свою энергию управляемым образом.

Я думаю, что схема выглядит так:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Программное обеспечение должно контролировать переключатель, а затем управлять переключателем NMOS для работы двигателя. Возможно, вы немного лучше видите, что для работы затвора NMOS-переключателя потребуется общая земля.

Хотя я не знаю точной настройки, похоже, ваша схема выглядит так:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

FET действует как электронный переключатель, управляемый Arduino. Когда выходная линия Arduino имеет высокий уровень, полевой транзистор включается и обеспечивает путь от отрицательной клеммы двигателя обратно к земле. Когда линия имеет низкий уровень, полевой транзистор выключен и в основном представляет собой разомкнутую цепь, поэтому обратного пути для тока нет. Диод там для того, чтобы напряжение не всплескивало при выключении двигателя.