En su caso, usar un relé para cambiar el motor es probablemente el enfoque más simple. El cambio podría realizarse con un FET, pero debe saber más sobre lo que está haciendo y no es tan indulgente.
Tienes razón en que no puedes conducir un relé directamente desde un microcontrolador. Sin embargo, todavía es fácil de hacer:
La salida digital enciende el transistor, que luego enciende el relé. Tamaño R1 para asegurarse de que el transistor está saturado cuando está activado. Digamos que se necesitan 50 mA para energizar el relé, y que se puede contar con que el transistor tenga una ganancia de al menos 50. Eso significa que necesita un mínimo de 1 mA de corriente base. Si la salida digital llega a 5 V cuando está alta, y la caída de B-E es de 700 mV, entonces habrá 4.3 V en R1. (4.3 V) / (1 mA) = 4.3 kΩ, que es la resistencia de base más grande permitida. Por lo tanto, 3 kΩ suena como un buen valor que proporciona cierto margen sobre el disco base mínimo requerido, pero no cargaría una salida digital normal. (4.3 V) / (3 kΩ) = 1.4 mA, que casi cualquier fuente digital puede generar.
Conexiones de alimentación
Veo en los comentarios que hay cierta confusión sobre cómo funciona todo esto. La pregunta original era sobre cómo controlar una bomba de agua de 12 V, por lo que 12 V obviamente está disponible. Esto también se utiliza para alimentar el relé en el circuito anterior.
El microcontrolador probablemente requiera 5 o 3.3 V. Eso podría hacerse con un regulador lineal de 12 V, pero un convertidor de dólar sería mejor. A estos bajos voltajes y probablemente solo unos pocos 100 mA de corriente, hay muchas opciones disponibles y baratas. Probablemente pueda encontrar un chip de dólar con interruptor integrado y rectificador síncrono, probablemente incluso versiones de voltaje fijo para el 5 o 3,3 V para el micro. Todo lo que agrega es el inductor y algunas tapas, posiblemente un diodo bootstrap, y tal vez dos resistencias para establecer el voltaje de salida.
Un convertidor de dólar gastará menos energía. Eso puede ser útil por sí solo, pero la ventaja real es no tener que lidiar con el calor generado por un regulador lineal. Por ejemplo, si el micro y todo lo que lo rodea toma 200 mA, entonces un regulador lineal disipará 1.4 W. Eso es más que un paquete TO-220 que puede disiparse de manera segura solo en el aire libre. Incluso un regulador del dólar con un 85% de eficiencia solo disiparía 180 mW, lo cual no es un problema para un paquete de SO-8 en el que probablemente se encuentre el dólar.
No se necesitan fuentes de alimentación separadas. Todo puede funcionar con los 12 V que ya están disponibles. Un microcontrolador y un relé son una carga pequeña en comparación con una bomba de agua, por lo que esto representa solo una pequeña carga adicional en el suministro de 12 V.
El problema real no son los suministros sino los motivos. En el escenario anterior, solo hay un terreno. El suelo que se muestra en el esquema anterior debe ser el mismo que el del microcontrolador. Dado que la bomba funciona con el mismo suministro de 12 V que el relé, la bomba también debe conectarse a esta tierra.
Sin embargo, debe prestar atención a dónde fluyen las corrientes de retorno, en particular las de la bomba. La bomba debe tener su propio cable de tierra separado a la fuente de alimentación, de modo que la tensión de compensación generada por su corriente de retorno multiplicada por la impedancia de la conexión a tierra no agregue compensación a la tierra del micro.