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기본 구성요소에서 DC모터를 찾아 브레드보드에 배치합니다. DC모터는 2개의 단자로 구성되며 검은색과 빨간색으로 단자를 구분할 수 있습니다. 검은색은 아두이노의 그라운드에 연결하고, 빨간색은 PWM을 지원하는 디지털 핀 중 하나에 연결합니다.

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

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 입문(7) - DC 모터 제어에 대해 알아봅시다!! : 네이버 블로그 — 아두이노 입문(7) – DC 모터 제어에 대해 알아봅시다!! : 네이버 블로그

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[아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기 - 가치창조기술 위키 — [아두이노 강좌] 13. 아두이노를 사용하여 DC모터 제어하기 – 가치창조기술 위키

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엔진 작동 원리

DC 모터

스테퍼 모터

서보 모터

진동 모터

프로젝트 엔진 선택 방법

Arduino와 함께 스테퍼 모터 사용

Arduino와 함께 DC 모터 진동 모터 사용

Arduino와 함께 서보 모터 사용

트랜지스터의 작동 원리 및 장치

Arduino DC 모터 제어

Arduino와 엔진 사용. DC 모터 연결 및 제어 아두 이노 코스-모터

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아두이노 예제 11 모터 제어하기

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아두이노 예제 11. 모터 제어하기 - 코딩런 — 아두이노 예제 11. 모터 제어하기 – 코딩런

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07-3 DC모터 제어하기

DC모터 소개

DC모터는 직류 전원에 의해 회전운동을 하는 전자부품입니다. 아두이노 보드도 일정한 크기의 5V전압으로 동작하듯이 DC모터 또한 일정한 전압에 동작합니다. DC모터는 바퀴에 연결해 RC(Radio Control)카를 움직이도록 하며, 전동 드라이버가 좌우로 회전하는데 사용하는 등 다양한 분야에 적용할 수 있습니다.

DC모터의 속도 제어하기

아두이노 시뮬레이터에서 DC모터를 동작하는 것은 어렵지 않습니다. 하지만 실제 DC모터를 구동하려면 DC모터의 규격을 이해해야 합니다. DC모터를 적절히 사용하기 위해 알아야할 규격은 동작 전압과 전류, 분당 회전 수(RPM, Revolutions Per Minute), 토크(Torque) 등이 있습니다. 동작 전압과 전류가 충분하지 않으면 DC모터는 움직이지 않으며 분당 회전 수는 모터의 회전수를 결정하기 때문에 적용분야에 따라 속도가 중요한 경우가 있습니다. 토크는 회전력이라고 하며 물체가 회전하는데 드는 힘입니다. 토크는 모터의 회전축에 연결한 물체 또는 기어가 받는 힘보다 커야 모터가 회전할 수 있기 때문에 중요한 요소입니다. 이번 예제를 통해 가변저항과 DC모터를 이용해 모터의 회전수를 조절해 보겠습니다.

DC모터의 속도 제어하기 회로구성

기본 구성요소에서 DC모터를 찾아 브레드보드에 배치합니다. DC모터는 2개의 단자로 구성되며 검은색과 빨간색으로 단자를 구분할 수 있습니다. 검은색은 아두이노의 그라운드에 연결하고, 빨간색은 PWM을 지원하는 디지털 핀 중 하나에 연결합니다. 여기에서는 디지털 9번 핀을 사용하였습니다. 기본 구성요소에서 가변저항을 드래그 앤 드롭으로 가져와 브레드보드에 배치하고 양 끝 단자를 각각 그라운드, 전원에 연결합니다. 가운데 단자는 아날로그 입력을 받기 위해 아두이노의 A0핀에 연결합니다.

DC모터의 속도 제어하기 스케치 코드

스케치 코드의 4번째 줄은 디지털 9번핀을 출력모드로 설정해 DC모터의 속도를 제어하기위한 목적으로 선언합니다. 10번째 줄에서 가변저항과 연결된 아날로그 입력 핀 A0를 통해 입력 값을 받아 11번째 줄에서 map() 함수를 사용해 입력 값의 범위를 0 ~ 255로 변환하였습니다. 이는 PWM 출력으로 사용하기위한 변환 과정이며, 14번째 줄에서 analogWrite() 함수의 매개변수인 convertedValue를 통해 0 ~ 255의 범위 값으로 디지털 9번핀에 연결된 DC모터의 속도를 제어합니다. 회로구성과 스케치 코드가 완성되면 시뮬레이터 시작 버튼을 클릭해 실행 결과를 살펴보겠습니다. 초기에는 가변저항의 값이 0이기 때문에 DC모터가 동작하지 않습니다. 가변저항을 조절해 값을 변경하면 DC모터가 시계방향으로 회전하며 분당 회전 수인 RPM이 표시되는데 최솟값 0에서 최댓값 5555까지 표시되는 것을 확인할 수 있습니다.

DC모터의 방향 제어하기

DC모터 단자에 연결된 선을 바꾸면 방향을 시계방향에서 시계 반대방향으로 변경할 수 있습니다. DC모터의 한쪽 단자는 검정색이고 다른 쪽 단자는 빨간색입니다. DC모터의 속도를 제어할 때 검정색 단자는 그라운드에 빨간색 단자는 PWM을 지원하는 디지털 핀에 연결한바 있습니다. 이 단자를 반대로 연결해보겠습니다. 즉, 검은색 단자를 PWM을 지원하는 디지털 핀에 연결하고 빨간색 단자를 그라운드에 연결하면 DC모터의 회전 방향은 시계 반대방향으로 바뀝니다. 이 원리를 이용해 슬라이드 스위치를 추가하고 스위치의 위치에 따라 방향을 제어해 보겠습니다.

DC모터의 방향 제어하기 회로구성

DC모터와 가변저항은 “DC모터의 속도 제어하기” 예제와 동일하게 회로를 구성하면 됩니다. 슬라이드 스위치도 기본 구성요소에 포함된 것으로 3개의 단자를 가집니다. 한쪽 끝 단자는 그라운드에 연결하고 반대쪽 끝 단자는 10KΩ에 이어 전원에 연결하도록 합니다. 슬라이드 스위치의 입력은 가운데 단자로부터 읽을 수 있으며, 디지털 8번 핀에 연결해 HIGH와 LOW 값을 읽을 수 있도록 하겠습니다.

DC모터의 방향 제어하기 스케치 코드

스케치 코드의 4번, 5번째 줄은 핀 모드를 설정하는 함수로 DC모터의 단자에 연결한 핀 번호를 입력하여 설정합니다. 하나의 핀이 아닌 두 핀 모두 연결한 이유는 출력 값을 조절해 DC모터의 회전방향을 바꿀 수 있기 때문입니다. 예를 들어, DC모터의 빨간색 단자에 HIGH 값을 주고 검정색 단자에 LOW 값을 주면 DC모터가 시계방향으로 회전합니다. 반대로 빨간색 단자에 LOW 값을 주고 검정색 단자에 HIGH 값을 주면 DC모터가 시계 반대방향으로 회전합니다. 이 원리를 응용해 스케치 코드에 analogWrite() 함수를 더해 속도까지 동시에 제어할 수 있습니다.

8번째 줄은 슬라이드 스위치의 입력 값을 받기 위해 입력 모드로 디지털 8번 핀을 사용한다는 것을 의미합니다. 14번, 15번째 줄은 가변저항으로 입력 받은 값을 아날로그 출력, 즉 PWM 기능을 사용하기 위해 입력 범위를 0 ~ 255로 변경합니다.

19번째 줄은 슬라이드 스위치의 입력 값을 읽어 inputSwitch라는 변수에 저장하고 20번째 줄부터 27번째 줄까지 inputSwitch 값에 따라 analogWrite() 함수를 사용해 DC모터의 회전 방향을 결정합니다. inputSwitch 값이 LOW인 경우는 초기상태를 의미하며 이때 시계 방향으로 회전하기 위해 DC모터의 빨간색 단자에 연결된 디지털 9번핀은 가변저항으로 읽은 값을 써 속도조절을 할 수 있도록 하며, DC모터의 검정색 단자에 연결된 디지털 10번핀은 LOW 값과 동일한 0 값을 씁니다. 마찬가지로 스위치로 입력 받은 값이 HIGH인 경우 시계 반대방향으로 DC모터를 회전하기 위해 DC모터의 빨간색 단자에 연결된 디지털 9번핀은 0값을 쓰도록 analogWrite() 함수를 사용하고, 검정색 단자에 연결된 디지털 10번 핀은 가변저항으로 읽은 값을 씁니다.

따라서 슬라이드 스위치를 좌측으로 이동시킬 경우 RPM이 양의 정수로 표현되어 시계방향으로 회전함을 볼 수 있으며, 슬라이드 스위치를 우측으로 이동시킬 경우 RPM이 음의 정수로 표현되어 시계 반대방향으로 회전함을 볼 수 있습니다.

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 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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