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[아두이노기초] 모터 드라이버로 DC모터를 다루어 보자! (feat. 도라에몽)
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아두이노 DC 모터 제어하기

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아두이노 DC 모터 제어하기
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아두이노 예제 11. 모터 제어하기 – 코딩런

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아두이노 예제 11 모터 제어하기

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아두이노 예제 11. 모터 제어하기 - 코딩런
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[아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기 – 가치창조기술 위키

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[아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기 - 가치창조기술 위키
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07-3 DC모터 제어하기 – 아두이노 시뮬레이터

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DC모터 소개

DC모터의 속도 제어하기

DC모터의 속도 제어하기 회로구성

DC모터의 속도 제어하기 스케치 코드

DC모터의 방향 제어하기

DC모터의 방향 제어하기 회로구성

DC모터의 방향 제어하기 스케치 코드

07-3 DC모터 제어하기 - 아두이노 시뮬레이터
07-3 DC모터 제어하기 – 아두이노 시뮬레이터

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아두이노 DC 모터 제어하기

[오늘의 타겟] DC 모터 / 모터 드라이버

– DC 모터

– 2개에 선에 전압을 입력하면 모터가 돌아간다.

– 전압의 방향을 반대로 입력하면 모터도 반대로 돌아간다.

– 참고자료

https://m.blog.naver.com/kids_power/221572444008

– 모터 드라이브 : L298N

->모터 가동에 필요한 충분한 전류, 전압을 제공.

참고자료. 모터드라이브를 사용하는 이유.

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=ycpiglet&logNo=222050336319&categoryNo=29&parentCategoryNo=0

*** 오늘 실습 재료

DC 모터 2개

바퀴 2개

모터드라이버(빨간색)

아두이노

아두이노 선

아두이노 케이블

[실습 1] 모터 1개 전진-후진 기본코드

– 사전작업 : 5v 인에이블 점퍼제거

– 모터드라이브 기본 회로 구성

– 바퀴 결합

– 아두이노 모터 드라이버 구동회로

// 3번과 4번 핀은 모터 제어에 관한 핀 int IN1Pin = 3; int IN2Pin = 4; // 5번핀은 모터의 힘을 설정해주는 핀 int ENPin = 5; void setup() { pinMode(IN1Pin, OUTPUT); pinMode(IN2Pin, OUTPUT); // 3, 4번 제어핀들은 핀모드를 출력은로 설정 analogWrite(ENPin, 255); //5번 핀에 255의 최대 힘을 설정한다. } void loop() { //Go : 핀 3, 핀 4 에 신호를 다르게 하면 전진 digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, LOW); delay(5000);//5sec //Back : 핀 3, 핀 4 에 신호를 다르게 하면 후진 digitalWrite(IN1Pin, LOW); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); delay(5000);//5sec //Brake (Stop) 핀 3, 4에 똑같이 High를 주거나 Low을 주면 은 멈춘다. digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); delay(5000);//1sec }

[실습 2] 모터 1개 전진-후진울 시리얼모니터로 제어

– 실습1 회로를 그대로 씁니다.

– 시리얼 모니터란?

-> 컴퓨터로 아두이노를 제어하기 위한 통신 포트

– 시리얼 통신으로 모터 제어 코드

int IN1Pin = 3; int IN2Pin = 4; int ENPin = 5; void setup() { pinMode(IN1Pin, OUTPUT); pinMode(IN2Pin, OUTPUT); analogWrite(ENPin, 255); //Max Speed Serial.begin(9600); Serial.println(“start !! “); } void loop() { if(Serial.available()) //시리얼모니터에서 데이터가 들어오면 { char in_data; // 입력된 데이터 저장을 위한 변수 in_data = Serial.read(); //입력된 데이터 in_data에 저장 Serial.print(“data : “); Serial.println(in_data); if(in_data == ‘1’) //입력된 데이터가 ‘1’이라면 { digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, LOW); } else if(in_data == ‘2’) //입력된 데이터가 ‘2’이라면 { //뒤로 회전 (어떤 방향으로 꽂았느냐에 따라서 방향 반대) digitalWrite(IN1Pin, LOW); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); } else if(in_data == ‘3’) //입력된 데이터가 ‘3’이라면 { //회전 정지 digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); } } }

자료 출처 : https://codingrun.com/111

아래 사진과 같이 잘 작동 하나요?

[실습 3] 모터 2개를 제어 해 보자.

모터 2개 제어 회로 주요 이슈

– 모터가 2개부터는 외부 전원에서 전원을 모터드라이브에 추가로 공급해 주어야 한다.

– 이때 포인트는 외부 전압원 GND 와 아두이노 GND를 연결하여 전기적으로 평형을 맞추어야 한다.

– 위 회로에서는 아두이노 V_in 에 외부 전원 VCC 를 공급해 줌으로 아두이노에게도 전원을 공급한다.

실습 회로와 프로그래밍 코드는 아래 url을 타고 들어가서 진행하세요~!

https://steemit.com/arduino/@jhis21c/dc-dc

[도전 과제]

모터 2개 회로를 시리얼 모니터로 제어 해보세요.

W 누르면 바퀴 전진

S 누르면 바퀴 후진

A 누르면 좌회전

D 누르면 우회전

X 누르면 버튼은 바퀴 모두 정지

– 회로는 [실습 3] 회로 그대로 쓰시면 됩니다.

– 프로그래밍 코드는 [실습 2] 회로를 수정해서 쓰면 됩니다.

int IN1Pin = 8; int IN2Pin = 7; int IN3Pin = 2; int IN4Pin = 4; int ENAPin = 6; int ENBPin = 3; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(IN1Pin, OUTPUT); pinMode(IN2Pin, OUTPUT); pinMode(IN3Pin, OUTPUT); pinMode(IN4Pin, OUTPUT); analogWrite(ENAPin, 255); analogWrite(ENBPin, 255); } void loop() { if(Serial.available()) //시리얼모니터에서 데이터가 들어오면 { char in_data; // 입력된 데이터 저장을 위한 변수 in_data = Serial.read(); //입력된 데이터 in_data에 저장 Serial.print(“data : “); Serial.println(in_data); if(in_data == ‘s’) { digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, LOW); digitalWrite(IN3Pin, HIGH); digitalWrite(IN4Pin, LOW); delay(1000); } else if(in_data == ‘w’) { digitalWrite(IN1Pin, LOW); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); digitalWrite(IN3Pin, LOW); digitalWrite(IN4Pin, HIGH); delay(1000); } else if(in_data == ‘d’) { digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, LOW); digitalWrite(IN3Pin, LOW); digitalWrite(IN4Pin, HIGH); } else if(in_data == ‘a’) { digitalWrite(IN1Pin, LOW); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); digitalWrite(IN3Pin, HIGH); digitalWrite(IN4Pin, LOW); } else if(in_data == ‘x’) { digitalWrite(IN1Pin, HIGH); digitalWrite(IN2Pin, HIGH); digitalWrite(IN3Pin, HIGH); digitalWrite(IN4Pin, HIGH); } } }

– 도전과제 완료 후 원킹쌤에게 검사 받고 보고서 작성하면 됩니다.

끝.

아두이노 예제 11. 모터 제어하기

직류 모터(DC Motor)

위 모터 : 일반적인 DC 모터

아래 모터 : RC카나 로봇등에서 많이 사용하는 모터(일반 모터에 케이스를 씌워놓은 형태)

모터는 교류모터(AC Motor)와 직류모터(DC Motor)가 있다. 교류모터는 가정용 전원에 주로 사용된다. 직류 모터는 +극과 -극으로 이루어진 모터로 외부의 고정된 부분에 영구자석을 배치하고 내부 회전체에 코일을 감아 구성한다. 회전체에 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 발생하는 자기장과 자석 자기장의 상호 반발력을 이용하여 회전력을 얻게 된다. 직류 모터는 또한 소음과 전력 소비가 낮고 속도제어가 세밀하게 가능하다. AC모터보다 수명이 짧고 힘이 약하기 때문에 단시간 사용에 적합하다.

모터드라이브(L298N 사용)

모터드라이브는 여러가지 종류가 있으며 우리가 실습에 사용할 모터 드라이브는 L298N을 사용할 것이다.

모터 드라이브를 사용하는 이유는 DC 모터는 핀이 2개 밖에 없으므로 S/W적으로 제어가 불가능하다. 그러므로 정역 제어(방향을 반대로 돌리는)를 하기 위해서 모터 드라이버를 사용한다. 우리가 사용할 L298N 모듈은 2개의 DC모터를 제어할 수 있으며 1개의 스텝모터까지 제어할 수 있다. 또한 PWM단자에 연결하면 아날로그 데이터를 이용하여 속도를 조절할 수 있다.

L298.pdf

데이터시트는 위 파일을 참고하면 된다.

실습 내용

l298n 모터 드라이버를 사용하여 모터를 앞뒤로 회전시켜 본다. (시리얼 모니터를 통하여 ‘1’을 입력하면 앞으로 ‘2’를 입력하면 뒤로, 이외의 값은 모터를 멈춘다.)

준비물

아두이노 보드, 브레드 보드, DC 모터 1개, L298N 모듈 1개, 암수 점퍼선 2개, 수수 점퍼선 4개, 모터가 약하게 회전할 경우에(9V 건전지도 준비)

회로도

소스 코드

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 int in1 = 7 ; //in1 7번 포트로 제어 (OUT1) int in2 = 5 ; //in2 5번 포트로 제어 (OUT2) void setup () { pinMode (in1, OUTPUT ); pinMode (in2, OUTPUT ); //각 포트 출력으로 사용 Serial . begin ( 9600 ); //시리얼모니터 사용 } void loop () { if ( Serial .available()) //시리얼모니터에서 데이터가 들어오면 { char in_data; // 입력된 데이터 저장을 위한 변수 in_data = Serial . read (); //입력된 데이터 in_data에 저장 if (in_data = = ‘1’ ) //입력된 데이터가 ‘1’이라면 { digitalWrite (in1, HIGH); digitalWrite (in2, LOW); //앞으로 회전 } else if (in_data = = ‘2’ ) //입력된 데이터가 ‘2’라면 { digitalWrite (in1, LOW); digitalWrite (in2, HIGH); //뒤로 회전 (어떤 방향으로 꽂았느냐에 따라서 방향 반대) } else // 그 이외의 값에서는 { digitalWrite (in1, LOW); digitalWrite (in2, LOW); //회전 정지 } } } Colored by Color Scripter cs

ex11_motor.ino

동작 영상

[아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기

임베디드 오픈소스 ‎ > ‎ 아두이노 ‎ > ‎ [아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기 이번 게시물에서는 아두이노와 트랜지스터를 이용하여 어떻게 작은 DC모터를 제어하는지 설명하겠습니다. 아두이노 아날로그 출력(PWM)을 모터의 속도를 조절하기 위하여 사용할 것입니다. 모터의 속도는 아두이노 IDE상의 시리얼 모티너 프로그램에서 입력되며 0~255의 값을 가집니다. 사용하려는 DC 모터입니다. 사용하려는 PN2222 트랜지스터입니다. 사용되는 다이오드 1N4001입니다. 저항은 270오옴이 사용되었습니다. 브레드보드 레이아웃 브레드보드를 아래와 같이 셋업합니다. 셋업시 두가지를 살펴보아야 하는데, 첫번째로 트랜지스터가 올바르게 연결되어 있는지 확인하여야 합니다. 트랜지스터의 평평한 면이 블레드보드 오르쪽으로 오게 만들어야 합니다. 두번째로 다이오드의 줄무늬가 5V전원쪽으로 위치하여야 합니다. 사용하는 모터가 250mA이상의 전류를 소비한다면, 이것은 USB포트가 공급할 수 있는 범위가 넘서 설수 있기 때문에 USB포트 대신 전원어댑터를 아두이노 에 연결하여야 합니다. 위의 그림과 같이 브레드보드를 셋업합니다. 아두이노 코드 아래의 코드를 아두이노에 업로드 합니다. int motorPin = 3 ; void setup () { pinMode ( motorPin , OUTPUT ); Serial . begin ( 9600 ); while (! Serial ); Serial . println ( “Speed 0 to 255” ); } void loop () { if ( Serial . available ()) { int speed = Serial . parseInt (); if ( speed >= 0 && speed <= 255 ) { analogWrite ( motorPin , speed ); } } } 트랜지스터는 스위치처럼 동작하여 모터로 가는 전력을 제어합니다. 아두이노 핀3번이 트랜지스터를 on/off하는데 사용되어 motorPin이라고 스케치에서 명명되었습니다. 스케치가 시작하면 시리얼 모니터에 제어하고 싶은 모터의 속도를 입력하라는 메세지가 뜨게 됩니다. 입력할 수 있는 값은 0에서 255까지 입니다. loop함수에서는 Serial.parseInt함수가 시리얼 모니터에 입력된 숫자를 스트링형태로 읽어 int 타입으로 변환합니다. 시리얼 모니터창에는 아무 숫자나 입력하여도 loop함수내의 if문에서 0~255사이의 값만 analogwrite합니다. 트랜지스터 DC모터는 보통 아두이노 디지털 출력 핀보다 더 많은 전력을 사용하기 때문에 직접적으로 제어를 합니다. 만약 모터를 아두이노 핀에 직접 연결한다면 아두이노 보드가 손상 받을 확률이 농후 합니다. PN2222와 같은 트랜지스터는 아두이노의 디지털 핀에서 나오는 작은 전류를 사용하여 동작이 될 수 있기 때문에 , 스위치로 사용하여 모터와 같이 부하가 많이 걸리는 부품을 제어할 수 있습니다. 트랜지스터는 3개의 다리가 있습니다. 작은 양의 전류를 베이스로 흘려보내면 전기는 콜렉터에서 에미터로 흐르게 됩니다. 베이스에 흘려 보낼 작은 전류는 아두이노 디지털 출력으로 가능합니다. 위의 회로도를 보면 아두이노의 D3핀이 저항을 통하여 트랜지스터의 베이스로 연결되어 있습니다. 저항은 트랜지스터에 과도한 전류가 들어가 트랜지스터가 망가지는 것을 방지하여 주는 역활을 합니다. 모터쪽에는 다이오드가 연결되어 있습니다. 다이오는는 전기가 한방향으로만 흐르도록 만들어주는 부품입니다. 모터를 끌때, 음극 전압 스파이크가 생기고 이것은 아두이노나 트랜지스터를 망가트릴 수 있습니다. 다이오드는 모터로부터 꺼꾸로 흐르는 전류로부터 트랜지스터와 모터를 보호합니다.

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