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Eine H-Brücke ist eine integrierte Schaltung, welche es erlaubt, die Fliessrichtung des Gleichstromes zu kontrollieren. Dadurch ist sie perfekt geeignet um sie z.B. für die Kontrolle von Gleichstrommotoren zu verwenden. Anders als bei der Verwendung eines Transistors as Switches sind wir mit einer H-Brücke in der Lage den Motor in die eine oder andere Richtung drehen zu lassen. Es gibt unterschiedliche Typen von H-Brücken, die sich in ihren Eigenschaften – vor allem der Stärke – leicht unterscheiden. Die Belegung der Pins ist jedoch bei allen H-Brücken gleich. Die am meisten verwendeten H-Brücken sind die SN754410 (Datenblatt) oder L293D (Datenblatt). In der folgenden Darstellung sieht man das Beispiel einer SN754410.

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Auf jeder Seite der H-Brücke lässt sich prinzipiell ein Motor ansteuern. Zu erst sollten jedoch alle Anschlüsse für die Spannungsversorgung verbunden werden. Dies sind GND für Ground, VCC1 für die 5V Speisung und VCC2 für eine externe Spannungsquelle (Motorspezifikationen beachten). Die Pins 1A, 2A, 3A und 4A sind dazu da, die Drehrichtung (Fliessrichtung der Spannung) einzustellen. Die Logik ist dabei: Wenn 1A HIGH und 2A LOW, dann dreht der Motor in eine Richtung, wenn 1A LOW und 2A HIGH, dann dreht der Motor in die andere Richtung. Dasselbe gilt für die Pins 3A und 4A. Der Motor selber wird an den Pins 1Y, 2Y bzw. 3Y, 4Y angeschlossen. Durch die Verwendung der Pins 1,2 EN und 3,4 EN können die H-Brücken ein bzw. ausgeschaltet werden. Hier lässt sich auch ein PWM Signal (siehe Pulse Width Modulation) anlegen um die Geschwindigkeit des Motors zu beeinflussen.

Ein weiterer Nutzen kann der Einsatz einer H-Brücke zum ansteuern eines Schrittmotors sein. Wie das geht, zeigt dieses Tutorial.

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German Version

A H-bridge is an integrated circuit that can control the direction of DC current. This makes it perfect to control the direction of DC motors. Unlike using a transistor as switch, with an H-bridge we are able to make the motor turn in one direction or the other. There are different types of H-bridges, which differ slightly in their characteristics - especially in power. However, the pin assignment is the same for most H-bridges. The most used H-Bridges are the SN754410 (datasheet) or L293D (datasheet). In the following illustration, you can see the example of an SN754410.

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One motor can be controlled on each side of the H-bridge. First, however, all connections for the power supply should be connected. These are GND for ground, VCC1 for the 5V supply and VCC2 for an external voltage source (observe motor specifications). Pins 1A, 2A, 3A and 4A are used to set the direction of rotation (direction of flow of the voltage). The logic is: If 1A HIGH and 2A LOW, then the motor turns in one direction, if 1A LOW and 2A HIGH, then the motor turns in the other direction. The same goes for pins 3A and 4A. The motor itself is connected to pins 1Y, 2Y or 3Y, 4Y. The H-bridges can be switched on or off by using pins 1,2 EN and 3,4 EN. A PWM signal (see Pulse Width Modulation) can also be applied here to influence the speed of the motor.

Another benefit can be the use of an H-bridge to control a stepper motor. This tutorial shows how to do this.

Example

1x Arduino
1x H-Brücke SN754410 (DatenblattDatesheet)
1x DC Motor 

Code Block
languagejavac#
titleBeispiel Exampled Motor
collapsetrue
#define MOTOR_PIN_A 5
#define MOTOR_PIN_B 6
void setup() 
{
  pinMode(MOTOR_PIN_A, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_PIN_B, OUTPUT);
}
void loop() 
{
  //EineOne Richtungdirection
  digitalWrite(MOTOR_PIN_A, HIGH);
  digitalWrite(MOTOR_PIN_B, LOW);
  delay(5000);
  
  //AndereThe other Richtungdirection
  digitalWrite(MOTOR_PIN_A, LOW);
  digitalWrite(MOTOR_PIN_B, HIGH);
  delay(5000);
}

...

Exercise

1. Nutze einen Taster um die Laufrichtung des Motors zu verändernUse a push button to change the running direction of the motor.

2. Verbinde den 1,2 EN Pin mit einem digitalen Output des Arduino und integriere diesen Pin in deinen Code.
3. Wie könnte man die Geschwindigkeit des Motors verändern? 

Weitere Informationen

H-Brücke Add a way of controlling the speed as well as direction, such as a potentiometer. 

Further Information:

H-Bridge - Wikipedia