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BLDC(통돌이) 모터 아두이노로 제어하기 [아두이노 모터] : 네이버 블로그

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[아두이노] ESC를 통한 BLDC 모터 제어

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아두이노로 Bldc모터 제어하기 | 아두 이노 bldc 모터 제어 오늘 업데이트

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아두이노로 BLDC모터 제어하기 – 아두 이노 bldc 모터 제어 및 이 주제에 대한 세부정보

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BLDC(통돌이) 모터 아두이노로 제어하기 [아두이노 모터]

BLDC모터는 브러쉬라 불리는 부분이 없는 모터로 일반적인 DC모터의 속도 저하를 일으키는 주요 원인중 하나입니다.

브러쉬는 ‘정류자’라고 불리는 장치와 맞닿아있으며 권선에 전류를 흘려주는 역활을 하게 됩니다.

이 경우 전류를 흘리기 위해 맞닿아있어야 하고 이 과정에서 마찰이 발생하게 됩니다.

마찰은 모터의 속도를 떨어트리는 주요 원인이며 오래 쓴 모터는 브러쉬가 닳아 더이상 쓰지 못하는 경우도 있습니다.

하지만 이런 단점이 사라진 모터가 바로 브러쉬리스 모터(brushless dc motor, BLDC) 입니다.

BLDC모터는 내부에 권선이 각각 감겨 있으며 여기에 전류를 흘렸을 때 발생하는 전자기장에 의해 외부의 영구자석이 따라가는 형태로 동작합니다.

영구자석이 바깥에 있어 몸통이 도는 형태이며 ‘통돌이’라고도 부릅니다.

이 모터를 제어하기 위해서는 ESC(Electric Citcuit Controller)라 불리는 장치가 필요합니다.

선이 총 8가닥입니다.

모터와 연결되는 선 3가닥, 전원선 2가닥, 신호선 3가닥(하지만 1개는 연결하지 않습니다.)

이에 맞춰 각 부분을 연결해 주어야 합니다.

먼저 모터와 ESC를 연결하기 위해 커넥터를 납땜해 줍니다.

납땜을 잘 못합니다…

이렇게 커넥터를 다 부착하셨다면 서로 연결해 줍니다.

연결 방법은 ESC, BLDC 종류에 따라 상이하므로 제조사측에 문의해 주시기 바랍니다.

연결이 다 되었으면 아두이노와 연결을 해 줍니다.

보통 서보 컨트롤러등을 이용하나 가지고 잇는게 없으므로 아두이노에 연결해 줍니다.

아두이노에는 신호선부분의 검은색과 흰색만 연결해 주면 됩니다.

검은색은 아두이노의 GND에, 흰색은 D9번에 연결해 주었습니다.

그 후 아래 코드를 이용하여 테스트를 진행합니다.

소스코드

#include //라이브러리 불러오기

Servo bldc ; //모터 선언

int pos = 0;

void setup() { Serial.begin(9600) ; bldc.attach(9); bldc.write(pos) ; }

void loop() { if (Serial.available()) { //입력된 값이 있을 경우 char key = Serial.read() ; //값을 읽어들인다. if (key == ‘a’) { //만약 a라면 pos += 5 ; //제어신호에 5를 더한다. } else if (key == ‘b’) { //만약 b라면 pos -= 5 ; //제어신호에서 5를 뺀다. } Serial.println(pos) ; bldc.write(pos) ; } }

a, b를 보냄으로서 값을 제어하고 이를 이용하여 테스트를 해주는 것입니다.

ESC의 남은 핀에 전원을 연결한 후 동작을 시켜 줍니다.

위험할 수 있으니 다치지 않도록 주의해 주시기 바랍니다.

제어값은 기기마다 다를 수 있으며 여기서 사용된 ESC는 65 ~ 115사이에서 동작했습니다.

천천히 한단계씩 올려가며 테스트 해 주시면 됩니다.

이상으로 BLDC 사용법을 마치도록 하겠습니다.

작성자 : Bill

[아두이노] ESC를 통한 BLDC 모터 제어

드론 제작 중 모터와 ESC를 검사하기 위해서

아두이노의 Servo 함수를 통하여 간단히 모터를 제어해봅니다.

A2212 / 13T BLDC 모터

사용할 모터 입니다.

브러쉬리스 모터이고 드론의 암에 고정된 상태로 진행하였습니다.

정격 30A ESC. 내부에 레귤레이터가 있어 주 전원 11~12V를 5V로 출력하여 MCU 구동전원으로 활용 가능하다.

사용할 ESC입니다.

이 역시 드론의 암에 고정된 상태로 주 전원과 모터, 아두이노에 각각 연결되어 있습니다.

<배선>

1. 주전원(리포배터리 3S)은 ESC의 +,- 에 연결합니다.

2. ESC의 A, B, C는 BLDC의 모터에 무작위로 연결합니다.

3. 신호선의 흰색(Signal)은 아두이노의 9번핀에 연결합니다.

4. 신호선의 검은색(GND)은 아두이노의 GND에 연결합니다.

<배선 추가설명>

1. 이후에 ESC와 BLDC의 연결을 바꿔 회전방향을 바꿀 수 있습니다.

2. 흰색 신호선(Signal)의 경우 임의로 선택가능합니다. 다만 아두이노에서 PWM지원 가능한 핀이어야 합니다.

본 코드에서는 9번핀을 사용하였습니다.

3. 검은색 신호선(GND)의 경우 접지 동기화를 통한 작동 신호의 안정을 위해 아두이노의 GND에 연결합니다.

<코드>

#include //아두이노 서보모터 제어 라이브러리 Servo test_motor; // test_motor 라는 이름을 지정합니다. int val=70; //모터의 속도를 책임질 변수를 선언합니다. void setup() { Serial.begin(9600); //플로팅 시리얼을 통하여 속도를 제어하기 위하여 통신 속도를 지정합니다. test_motor.attach(9); //PWM신호를 출력할 핀을 9번으로 설정합니다. test_motor.write(60); //아두이노가 동작을 시작하면 초기 속도로 60을 지정하고 3초를 대기합니다. delay(3000); } void loop() { if(Serial.available()){ char temp = Serial.read(); if(temp==’u’){ //u를 입력하여 속도를 올리고 val += 5; } else if(temp==’d’){ //d를 입력하여 속도를 낮춥니다. val -= 5; } test_motor.write(val); //루프를 반복하여 실시간으로 속도를 제어합니다. } Serial.print(“current value : “); Serial.println(val); delay(100); }

<소스 링크>

github.com/Joyonclear/Arduino-BLDC-motor-control

<동작영상>

youtu.be/CYIBmM2VcUU

위 영상에서는 속도의 값을 65에서 95까지 조절하였습니다.

70부터 모터가 제어되기 시작하며, 100이상은 위험하여 진행하지 않았습니다.

The Answer’s Engineering Blog :: BLDC 모터제어

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소스코드 다운로드

BLDC 모터는 Brushress DC모터의 줄임말로 말 그대로 브러쉬가 없는 모터입니다.

BLDC 모터 1 – BLDC 모터 회전원리

BLDC 모터 2 – 역기전압을 이용한 효율적 제어

BLDC 모터 3 – 센서를 이용한 모터 제어하기

BLDC에 대한 것은 위 링크에 이전에 포스팅을 했었습니다.

오늘은 BLDC모터와 모터 드라이버를 이용하여 속도제어를 하려고 합니다.

테스트에 사용한 모터입니다.

홈페이지에 하네스의 결선도를 제공합니다.

위 BLDC모터에 연결한 모터 드라이버입니다.

결선도인데 오른쪽은 모터에 왼쪽은 컨트롤러와 전원부 입니다.

저는 간단하게 배터리 대신 24V 아답터와 MCU는 아두이노를 사용하였습니다.

구성은 위 사진과 같이 하였고, 가변저항을 사용하여 속도조절, 토글스위치를 사용하여 방향설정을 하였습니다.

dir=digitalRead(dirSW); if(dir) digitalWrite(direc,HIGH); else digitalWrite(direc,LOW);

위 코드는 방향을 설정하는 코드입니다.

토글스위치에서 입력을 받아와 모터 드라이버의 direction에 값을 넣어줍니다.

굳이 아두이노 말고 모터드라이버에 직접 넣어주셔도 됩니다.

speed=analogRead(A0); analogWrite(pwm,speed/4);

이 코드는 가변저항에서 아날로그 값을 읽어와 PWM출력을 모터 드라이버에 주는 코드입니다.

한가지 주의할 점은 아두이노는 10bit ADC를 사용하므로 0~1023까지의 값을 가집니다.

하지만 PWM출력인 아날로그 출력은 0~255까지의 값만을 가집니다.

따라서 ADC값을 읽어와 1/4만 출력으로 내보내면 되므로 위의 코드로 구현하시면 아날로그 입력의 비례출력이 됩니다.

위 영상은 구현하여 동작시킨 영상입니다.

방향전환시 끊김이 발생합니다. 이부분은 수정되어야 할 듯 합니다.

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