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아두이노로 BLDC모터 제어하기
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MP4
BLDC모터는 브러시가 없는 직류모터입니다.
BLDC모터를 구동하기 위해서는 ESC라는 제어기를 이용하여 구동할 수 있습니다.
ESC는 Electronic Speed Controller로 전자 변속기입니다.
보통의 ESC에는 모터의 속도를 위한 PWM 입력 핀과
모터를 정지할 수 있는 브레이크핀
모터의 구동 방향을 정의할 수 있는 방향 핀이 있습니다.
속도를 제어하기 위해서는 아두이노에서 analogWrite를 이용하여
PWM을 출력해 주면 속도를 제어할 수 있습니다.
브레이크핀과 방향 핀은 보통 LOW신호를 주면
모터에 브레이크가 걸리거나 반대방향으로 구동을 하게 됩니다.
아두 이노 bldc 모터 pwm 제어 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
아두이노로 BLDC모터 제어하기 (드라이버 : BDC-15)
위 동영상 예제코드 입니다. int DIR = 9; int PWM = 10;. vo setup() { pinMode(DIR, OUTPUT);
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 10/28/2021
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아두이노로 DC모터 속도 제어하기 _ PWM이용
목표> – 모터를 사용하다보면 모터 출력을 조금만 더 낮추고 싶거나, 내 마음대로 조절하고 싶을때가 많다. 아두이노로 모터 회전속도를 제어할 수 …
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Date Published: 3/24/2022
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아두이노를 이용한 드론 제어실습 – GS 인터비전
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Date Published: 4/18/2022
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[아두이노] ESC를 통한 BLDC 모터 제어 – Huiseong’s Blog
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Source: joyonclear.tistory.com
Date Published: 11/24/2022
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Source: toplist.halongpearl.vn
Date Published: 5/7/2022
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주제에 대한 기사 평가 아두 이노 bldc 모터 pwm 제어
- Author: kProject
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- Date Published: 2021. 10. 20.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=7KGm6yrmcdU
아두이노로 BLDC모터 제어하기 (드라이버 : BDC-15)
안녕하세요? 무더운 여름 어떻게 지내시나요~
오늘은 [아두이노로 모터제어하기] 중 BLDC 모터 제어에 대해 포스팅하겠습니다.
모 터 : BL3260-24120
드라이버 : BDC-15
컨트롤러 : 아두이노 Uno(R3)
아 답 타 : PS-2425
먼저 모터와 드라이버를 연결한 후, 작동이 잘 되는지 확인을 위해 외부볼륨과 토글스위치를 연결해서 내부제어 모드로 테스트를 했습니다.
이상없이 아주 잘 돌아갑니다.
연결방법은 아래 메뉴얼을 참고해 주세요.
위 메뉴얼 수정해야 겠네요. 모터 1회전당 3 Clock 출력됩니다.
모터구동 테트스 완료 후 필요 없는 선은 제거하고 아두이노와 연결하였습니다.
아래는 BLDC모터 작동 영상 입니다. 정/역회전이 바로바로 됩니다.
*****밑에 코드는 정확하지 않습니다. 참고만 하시고 제어파트는 손님이 하시는거기 때문에
밑에 내용에 대해 책임질 수 없습니다.
위 동영상 예제코드 입니다.
int DIR = 9;
int PWM = 10;
void setup()
{
pinMode(DIR, OUTPUT);
pinMode(PWM, OUTPUT);
}
void loop()
{
analogWrite(PWM, 5);
digitalWrite(DIR, HIGH);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 15);
digitalWrite(DIR, HIGH);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 5);
digitalWrite(DIR, LOW);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 15);
digitalWrite(DIR, LOW);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 0);
delay(1000);
//
analogWrite(PWM, 10);
digitalWrite(DIR, HIGH);
delay(1000);
analogWrite(PWM, 10);
digitalWrite(DIR, LOW);
delay(1000);
analogWrite(PWM, 10);
digitalWrite(DIR, HIGH);
delay(1000);
analogWrite(PWM, 10);
digitalWrite(DIR, LOW);
delay(1000);
analogWrite(PWM, 0);
delay(1000);
//
analogWrite(PWM, 255);
digitalWrite(DIR, HIGH);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 0);
delay(1000);
analogWrite(PWM, 255);
digitalWrite(DIR, LOW);
delay(2000);
analogWrite(PWM, 0);
delay(1000);
}
아두이노로 DC모터 속도 제어하기 _ PWM이용
<목표>
– 모터를 사용하다보면 모터 출력을 조금만 더 낮추고 싶거나, 내 마음대로 조절하고 싶을때가 많다.
아두이노로 모터 회전속도를 제어할 수 있는데,
PWM 을 이용하여 모터드라이버에 신호를 주면 된다.
그 방법을 한번 알아보도록 하자.
<준비물>
– 아두이노(우노, 나노, 메가), 모터드라이버(L298N, L9110)
(모터 드라이버마다 사용법이 다를 수 있음)
<회로도>
< 12V 이하의 건전지 사용 시 회로 >
< 컴퓨터 USB 전원 사용 시 회로 >
<코드>
int motor_1 = 10; int motor_2 = 9; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(motor_1, OUTPUT); pinMode(motor_2, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: delay(1000); analogWrite(motor_1, 255/3); digitalWrite(motor_2, 0); delay(2000); analogWrite(motor_1, 255*2/3); digitalWrite(motor_2, 0); delay(2000); analogWrite(motor_1, 255); digitalWrite(motor_2, 0); delay(1000); }
<실행 결과>
youtu.be/nSYL2PLpLiI
위의 영상을보면 처음 2초 동안은 느리게
그다음 2초 동안은 중간 속도로
그다음 2초 동안은 모터 최고 속도로 회전하는 작동을 볼 수 있다.
코드를 보면 analogWrite( ) 함수를 사용하는 것을 볼 수 있다.
analogWrite( ) 함수를 사용함으로써 짧은 시간동안 제어신호를 보내고 끊고를 반복할 수 있는데,
analogWrite( ) 함수를 이용하기 위해서는 아두이노에서 PWM 핀을 확인해야 한다.
기본적으로 아두이노 우노와 나노는 핀맵이 똑같기 때문에, 아두이노 핀맵을 참고하면 된다.
아두이노 우노에서는
3, 5, 6, 9, 10, 11번 핀에서만 PWM 제어가 가능하다.
나머지 핀들은 출력할 때, HIGH 또는 LOW만 가능하다는 뜻이다.
위에서 소개한 방법은 PWM 제어가 가능한 핀들이 여유가 있을 때 사용하면 된다.
그런데 핀들이 많아지고 PWM 제어 핀이 여유가 없다면 다른 방법으로 모터 제어를 해야한다.
L298N 모터드라이버에서는 PWM 제어를 하는 방법은 두가지가 있다.
여태 필자가 위에서 사용한 방식 그대로 사용하는 방법이 있고,
다른 방법은 L298N 과 같은 모터드라이버에서만 가능한 방법이다.
모터드라이버에 있는 ENA 점퍼핀을 제거해야 한다.
점퍼핀을 제거하고 해당 핀에 아두이노 PWM제어 가능 핀을 연결시켜주어야 한다.
그리고 나머지 핀
IN 1, IN 2 핀은 아두이노의 아무 digital Pin 에 연결해주면 된다.
필자의 경우
IN 1 – 8번
IN 2 – 7번
ENA – 9번 핀에 연결해 주었다.
코드는 아래 코드를 이용하면 된다.
int motor_1 = 8; int motor_2 = 7; int motor_pwm = 9; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(motor_1, OUTPUT); pinMode(motor_2, OUTPUT); digitalWrite(motor_1, HIGH); digitalWrite(motor_2, LOW); pinMode(motor_pwm, OUTPUT); analogWrite(motor_pwm, 0); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: delay(1000); analogWrite(motor_pwm, 255/3); delay(2000); analogWrite(motor_pwm, 255*2/3); delay(2000); analogWrite(motor_pwm, 255); delay(1000); }
youtu.be/bIjKJjXAUyg
시연 영상은 위 동영상을 확인하면 된다.
앞선 시연과 같다는 것을 볼 수 있다.
모터드라이버는 모스펫을 가지고 모터를 제어한다고 생각하면 된다.
위의 문구도 이해하기 어렵다면 스위치를 가지고 제어한다고 생각하면 된다.
스위치를 짧은 시간동안 여러번 켰다 껐다 하면서 모터에 전원을 공급해 주는 것이다.
그렇게 해서 모터에 인가되는 전압을 조절할 수 있는 것이다.
PWM에 대한 이해를 하려면 위의 그림을 이해해야 한다.
5V 전원에서 스위치를 켰다 껐다를 1초동안 몇 퍼센트로 반복하는지로 이해하면 된다.
제일 위에부터 보면
0%는 1초 동안 스위치를 켜지 않은 것으로 0V가 된다.
25%는 1초 동안 스위치를 켰다 껐다를 25%의 비율로 반복한 것으로 5V * 25% = 1.25V 로 출력된 것 처럼 보인다.
아두이노에서는 64/255 = 25% 이므로, analogWrite() 에서는 64 값을 주어야 한다.
DUTY 비에 대해서 알았으니
이제 모터드라이버 내부를 살펴보자.
일단 우리가 제거했었던 ENA 점퍼핀의 역할은
모터 A를 사용할 것이냐 말것이냐를 정하는 핀인데
평소에는 점퍼핀으로 연결되어 있어서 무조건 모터 A를 사용하는 것으로 설정되어 있다.
그래서 IN1 과 IN2 에 analogWrite() 를 이용한 PWM 신호로 모터 속도를 제어할 수 있었다.
모터드라이버 내부에서 모터를 사용하는 것으로 받아들이고 IN1 과 IN2 에 따라서 모터속도를 결정하기 때문이다.
ENA 점퍼핀을 제거하게 되면 아무리 IN1 과 IN2 에 신호를 보내줘도 모터는 작동하지 않는데,
내부 회로에서 모터 A를 사용하는 회로가 끊겨있기 때문이다.
대신 ENA 핀에 아두이노의 PWM 핀을 연결해주고,
IN1 에는 HIGH 신호를, IN2 에는 LOW 신호를 준다면
모터는 IN1 과 IN2 에서 회전방향을 인지를 한 상태이지만, ENA 의 신호를 대기하고 있는 상황인 것이다.
여기서 ENA 신호를 PWM 제어로 보내주게 되면 전류가 흘렀다 말았다 하면서 모터속도를 제어해주게 되는 것이다.
너무 잡소리가 많았다.
그냥 위의 코드를 그대로 따라하면 사용가능하니 따라하면 된다.
L298N 의 경우 ENA 과 ENB 핀이 있지만
L9110 의 경우 ENA과 ENB핀이 없다고 해서 모터 속도 제어가 안 되는 것이 아니니
위에서 설명한 방법대로 사용하면 된다.
※ 궁금하시거나 질문사항이 있으시면 댓글로 작성해주시면 답변해 드릴 수 있는 부분에서 친절히 답변드리겠습니다!
몽상가 :: BLDC 모터를 Arduino 에서 제어해 보자 #1
1. BLDC 모터 개요
드론에서는 BLDC 모터가 사용 된다. BLDC는 BrushLess DC 모터로 Brush가 없는 모터이다. 흔히 보이는 모터는 Brush가 있는 모터이다. 다음은 DC모터와 BLDC 모터에 대한 구조 그림이다. 일반 DC 모터는 브러시가 정류자를 통해서 코일에 연결된다. 일반 DC 모터의 경우 브러시와 정류자의 마찰과 열로 인해서 수명과 효율이 떨어진다. BLDC 모터는 전원의 방향을 바꿔주는 역활을 하는 브러시가 없다. 그 대신 BLDC용 모터 컨트롤러에서 전원의 방향을 바꿔주게 된다.
BLDC는 수명이 길고 효율이 좋은데, 컨트롤러가 필요하다. 이를 ESC라고 한다.
본 포스팅에서는 다음과 같은 DJI 사의 모터와 ESC 컨트롤러를 사용한다.
1) 모터 사양은 다음과 같다.
출처: https://www.robomart.com/dji-2212-920kv-brushless-motor-for-multicopter
920Kv Brushless DC Motor is a Brushless DC electric motor (BLDC motors, BL motors) also known as electronically commutated motors (ECMs, EC motors) are synchronous motors that are powered by a DC electric source via an integrated inverter switching power supply, which produces an AC electric signal to drive the motor.
Features of DJI 2212 920KV Brushless Motor:
KV(rpm/v): 920.
Max Power: 370W.
Max Thrust: 1200 grams.
Weight: 53 grams.
Shaft Diameter: 4mm.
Shaft Length: 49mm Recommended Propeller for battery: 12×4.5 for 2S battery; 10×4.5 for 4S battery.
Battery: 2S-3S Li-Po.
ESC (A): FMT 30A (recommended).
Applications of DJI 2212 920KV Brushless Motor:
Used in light weight quadcopters.
Note: Images shown is only for representation. The actual product may vary with the picture shown.
[액션캠 짐벌 제작] 04. PWM, analogWrite()
BLDC 모터로 각도 제어를 하기 위해서는 출력하는 전압을 제어할 수 있어야 한다.
하지만 아두이노에서는 고정적으로 3.3V 또는 5V의 출력밖에 표현을 할 수 없다.
아두이노에서는 이런 단점을 보완하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation : 펄스폭 변조)라는 기술을 사용한다.
아두이노에서 기본적으로 High(ON) 와 Low(OFF) 두 가지의 신호밖에 출력을 못하니 두 신호를 매우 빠르게 번갈아 출력하면서 On/Off의 비율을 조정하면 아날로그 출력의 값과 근사한 값을 만들어 낼 수 있는 것이다.
[사진 : PWM]아두이노에는 디지털 핀 중에 ~로 표시된 PWM 핀들을 사용해서 PWM을 출력 할 수 있다.
아두이노 IDE 에서는 analogWrite(); 명령어를 사용해 0~5V사이의 값을 0~255까지의 256단계로 나눠서 출력을 할 수 있다.
다음은 아두이노를 사용해 PWM을 출력하는 코드이다.
void setup() { // 시작할 때 한번 실행되는 코드 pinMode(3,OUTPUT); //3번 핀을 OUTPUT으로 설정 } void loop() { // setup() 후 반복되는 코드 for (int i = 0; i < 256; i++){ // 0 ~ 255 까지 i증가 analogWrite(3, i); // i값만큼 PWM출력 delay(10); // 10ms 정지 (1000ms = 1초) } for (int i = 255; i >= 0; i–){ // 255 ~ 0 까지 i감소 analogWrite(3, i); delay(10); } }
[코드 : analogWrite]아두이노 중 많이 사용하는 보드인 우노(UNO) 보드 기준으로 PWM 지원 핀이 3, 5, 6, 9, 10, 11번 이므로 3번 핀을 출력 핀으로 설정해서 0~5V까지 증감을 반복하는 코드이다.
[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.
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Most searched keywords: Whether you are looking for 몽상가 :: BLDC 모터를 Arduino 에서 제어해 보자 #1 아래 그림을 참고하면 된다. Arduino 에서 TimerOne 라이브러리를 이용하면 PWM을 쉽게 제어 가능하다. Arduino IDE에서 [스케치] -> [라이브러리 포함 … 1. BLDC 모터 개요 드론에서는 BLDC 모터가 사용 된다. BLDC는 BrushLess DC 모터로 Brush가 없는 모터이다. 흔히 보이는 모터는 Brush가 있는 모터이다. 다음은 DC모터와 BLDC 모터에 대한 구조 그림이다. 일반..
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BLDC 모터를 Arduino 에서 제어해 보자 #1
DJI 2212 920KV Brushless Motor for QuadcopterMultirotorDrone
몽상가 :: BLDC 모터를 Arduino 에서 제어해 보자 #1
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[액션캠 짐벌 제작] 04. PWM, analogWrite()Article author: unsearched-404-blog.tistory.com
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Most searched keywords: Whether you are looking for [액션캠 짐벌 제작] 04. PWM, analogWrite() BLDC 모터로 각도 제어를 하기 위해서는 출력하는 전압을 제어할 수 있어야 한다. 하지만 아두이노에서는 고정적으로 3.3V 또는 5V의 출력밖에 표현을 … BLDC 모터로 각도 제어를 하기 위해서는 출력하는 전압을 제어할 수 있어야 한다. 하지만 아두이노에서는 고정적으로 3.3V 또는 5V의 출력밖에 표현을 할 수 없다. 아두이노에서는 이런 단..
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The Answer’s Engineering Blog :: BLDC 모터제어
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Summary of article content: Articles about The Answer’s Engineering Blog :: BLDC 모터제어 굳이 아두이노 말고 모터드라이버에 직접 넣어주셔도 됩니다. speed=analogRead(A0); analogWrite(pwm,speed/4);. 이 코드는 가변저항에서 아날로그 … …
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BLDC 모터제어
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The Answer’s Engineering Blog :: BLDC 모터제어
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아두이노로 BLDC 모터 구동하기 – 한정남 – Google Sách
Article author: books.google.com.vn
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Summary of article content: Articles about 아두이노로 BLDC 모터 구동하기 – 한정남 – Google Sách Updating …
Most searched keywords: Whether you are looking for 아두이노로 BLDC 모터 구동하기 – 한정남 – Google Sách Updating 아두이노로 BLDC 모터 구동하기는 아두이노 계열 틴지 보드 또는 STM32F103 보드를 제어부로 이용하고, 각종 전자 부품을 이용하여 초음파 센서, 디스플레이, 로터리 스위치, 스텝모터, BLDC 모터, BLDC 구동 V/F 알고리즘, BLDC 구동 타임 제어 알고리즘을 다룬다. 아두이노로 BLDC 모터 구동하기는 각종 애플리케이션을 만들기 위한 기초 토대를 제공해서 자신만의 독특한 아이디어를 구현할 수 있다. 아두이노로 BLDC 모터 구동하기는 각종 부품을 다루는 매뉴얼과 네이버 카페 니온소프트 알고리즘 연구소에 등록된 아두이노로 BLDC 모터 구동하기 소스 코드를 배포하여 공개된 자료를 독자가 이용할 수 있다. 현재 자율 주행, 드론, 로봇 등 각종 첨단 기술이 우리 주변에 다가오고 있는 상황에서 독자에게 이들 기술의 기초 기술이 될 수 있는 정보를 제공하고, 자신만의 아이디어를 구체화할 수 있는 자질을 키울 수 있도록 배경 지식을 제공한다.
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아두이노로 BLDC 모터 구동하기 – 한정남 – Google Sách
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아두이노로 BLDC모터 제어하기 (드라이버 : BDC-15)
안녕하세요? 무더운 여름 어떻게 지내시나요~ 오늘은 [아두이노로 모터제어하기] 중 BLDC 모터 제어에 대해 포스팅하겠습니다. 모 터 : BL3260-24120 드라이버 : BDC-15 컨트롤러 : 아두이노 Uno(R3) 아 답 타 : PS-2425 먼저 모터와 드라이버를 연결한 후, 작동이 잘 되는지 확인을 위해 외부볼륨과 토글스위치를 연결해서 내부제어 모드로 테스트를 했습니다. 이상없이 아주 잘 돌아갑니다. 연결방법은 아래 메뉴얼을 참고해 주세요. 위 메뉴얼 수정해야 겠네요. 모터 1회전당 3 Clock 출력됩니다. 모터구동 테트스 완료 후 필요 없는 선은 제거하고 아두이노와 연결하였습니다. 아래는 BLDC모터 작동 영상 입니다. 정/역회전이 바로바로 됩니다. *****밑에 코드는 정확하지 않습니다. 참고만 하시고 제어파트는 손님이 하시는거기 때문에 밑에 내용에 대해 책임질 수 없습니다. 위 동영상 예제코드 입니다. int DIR = 9; int PWM = 10; void setup() { pinMode(DIR, OUTPUT); pinMode(PWM, OUTPUT); } void loop() { analogWrite(PWM, 5); digitalWrite(DIR, HIGH); delay(2000); analogWrite(PWM, 15); digitalWrite(DIR, HIGH); delay(2000); analogWrite(PWM, 5); digitalWrite(DIR, LOW); delay(2000); analogWrite(PWM, 15); digitalWrite(DIR, LOW); delay(2000); analogWrite(PWM, 0); delay(1000); // analogWrite(PWM, 10); digitalWrite(DIR, HIGH); delay(1000); analogWrite(PWM, 10); digitalWrite(DIR, LOW); delay(1000); analogWrite(PWM, 10); digitalWrite(DIR, HIGH); delay(1000); analogWrite(PWM, 10); digitalWrite(DIR, LOW); delay(1000); analogWrite(PWM, 0); delay(1000); // analogWrite(PWM, 255); digitalWrite(DIR, HIGH); delay(2000); analogWrite(PWM, 0); delay(1000); analogWrite(PWM, 255); digitalWrite(DIR, LOW); delay(2000); analogWrite(PWM, 0); delay(1000); }
아두이노로 DC모터 속도 제어하기 _ PWM이용
– 모터를 사용하다보면 모터 출력을 조금만 더 낮추고 싶거나, 내 마음대로 조절하고 싶을때가 많다. 아두이노로 모터 회전속도를 제어할 수 있는데, PWM 을 이용하여 모터드라이버에 신호를 주면 된다. 그 방법을 한번 알아보도록 하자. – 아두이노(우노, 나노, 메가), 모터드라이버(L298N, L9110) (모터 드라이버마다 사용법이 다를 수 있음) < 12V 이하의 건전지 사용 시 회로 > < 컴퓨터 USB 전원 사용 시 회로 > int motor_1 = 10; int motor_2 = 9; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(motor_1, OUTPUT); pinMode(motor_2, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: delay(1000); analogWrite(motor_1, 255/3); digitalWrite(motor_2, 0); delay(2000); analogWrite(motor_1, 255*2/3); digitalWrite(motor_2, 0); delay(2000); analogWrite(motor_1, 255); digitalWrite(motor_2, 0); delay(1000); } youtu.be/nSYL2PLpLiI 위의 영상을보면 처음 2초 동안은 느리게 그다음 2초 동안은 중간 속도로 그다음 2초 동안은 모터 최고 속도로 회전하는 작동을 볼 수 있다. 코드를 보면 analogWrite( ) 함수를 사용하는 것을 볼 수 있다. analogWrite( ) 함수를 사용함으로써 짧은 시간동안 제어신호를 보내고 끊고를 반복할 수 있는데, analogWrite( ) 함수를 이용하기 위해서는 아두이노에서 PWM 핀을 확인해야 한다. 기본적으로 아두이노 우노와 나노는 핀맵이 똑같기 때문에, 아두이노 핀맵을 참고하면 된다. 아두이노 우노에서는 3, 5, 6, 9, 10, 11번 핀에서만 PWM 제어가 가능하다. 나머지 핀들은 출력할 때, HIGH 또는 LOW만 가능하다는 뜻이다. 위에서 소개한 방법은 PWM 제어가 가능한 핀들이 여유가 있을 때 사용하면 된다. 그런데 핀들이 많아지고 PWM 제어 핀이 여유가 없다면 다른 방법으로 모터 제어를 해야한다. L298N 모터드라이버에서는 PWM 제어를 하는 방법은 두가지가 있다. 여태 필자가 위에서 사용한 방식 그대로 사용하는 방법이 있고, 다른 방법은 L298N 과 같은 모터드라이버에서만 가능한 방법이다. 모터드라이버에 있는 ENA 점퍼핀을 제거해야 한다. 점퍼핀을 제거하고 해당 핀에 아두이노 PWM제어 가능 핀을 연결시켜주어야 한다. 그리고 나머지 핀 IN 1, IN 2 핀은 아두이노의 아무 digital Pin 에 연결해주면 된다. 필자의 경우 IN 1 – 8번 IN 2 – 7번 ENA – 9번 핀에 연결해 주었다. 코드는 아래 코드를 이용하면 된다. int motor_1 = 8; int motor_2 = 7; int motor_pwm = 9; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(motor_1, OUTPUT); pinMode(motor_2, OUTPUT); digitalWrite(motor_1, HIGH); digitalWrite(motor_2, LOW); pinMode(motor_pwm, OUTPUT); analogWrite(motor_pwm, 0); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: delay(1000); analogWrite(motor_pwm, 255/3); delay(2000); analogWrite(motor_pwm, 255*2/3); delay(2000); analogWrite(motor_pwm, 255); delay(1000); } youtu.be/bIjKJjXAUyg 시연 영상은 위 동영상을 확인하면 된다. 앞선 시연과 같다는 것을 볼 수 있다. 모터드라이버는 모스펫을 가지고 모터를 제어한다고 생각하면 된다. 위의 문구도 이해하기 어렵다면 스위치를 가지고 제어한다고 생각하면 된다. 스위치를 짧은 시간동안 여러번 켰다 껐다 하면서 모터에 전원을 공급해 주는 것이다. 그렇게 해서 모터에 인가되는 전압을 조절할 수 있는 것이다. PWM에 대한 이해를 하려면 위의 그림을 이해해야 한다. 5V 전원에서 스위치를 켰다 껐다를 1초동안 몇 퍼센트로 반복하는지로 이해하면 된다. 제일 위에부터 보면 0%는 1초 동안 스위치를 켜지 않은 것으로 0V가 된다. 25%는 1초 동안 스위치를 켰다 껐다를 25%의 비율로 반복한 것으로 5V * 25% = 1.25V 로 출력된 것 처럼 보인다. 아두이노에서는 64/255 = 25% 이므로, analogWrite() 에서는 64 값을 주어야 한다. DUTY 비에 대해서 알았으니 이제 모터드라이버 내부를 살펴보자. 일단 우리가 제거했었던 ENA 점퍼핀의 역할은 모터 A를 사용할 것이냐 말것이냐를 정하는 핀인데 평소에는 점퍼핀으로 연결되어 있어서 무조건 모터 A를 사용하는 것으로 설정되어 있다. 그래서 IN1 과 IN2 에 analogWrite() 를 이용한 PWM 신호로 모터 속도를 제어할 수 있었다. 모터드라이버 내부에서 모터를 사용하는 것으로 받아들이고 IN1 과 IN2 에 따라서 모터속도를 결정하기 때문이다. ENA 점퍼핀을 제거하게 되면 아무리 IN1 과 IN2 에 신호를 보내줘도 모터는 작동하지 않는데, 내부 회로에서 모터 A를 사용하는 회로가 끊겨있기 때문이다. 대신 ENA 핀에 아두이노의 PWM 핀을 연결해주고, IN1 에는 HIGH 신호를, IN2 에는 LOW 신호를 준다면 모터는 IN1 과 IN2 에서 회전방향을 인지를 한 상태이지만, ENA 의 신호를 대기하고 있는 상황인 것이다. 여기서 ENA 신호를 PWM 제어로 보내주게 되면 전류가 흘렀다 말았다 하면서 모터속도를 제어해주게 되는 것이다. 너무 잡소리가 많았다. 그냥 위의 코드를 그대로 따라하면 사용가능하니 따라하면 된다. L298N 의 경우 ENA 과 ENB 핀이 있지만 L9110 의 경우 ENA과 ENB핀이 없다고 해서 모터 속도 제어가 안 되는 것이 아니니 위에서 설명한 방법대로 사용하면 된다. ※ 궁금하시거나 질문사항이 있으시면 댓글로 작성해주시면 답변해 드릴 수 있는 부분에서 친절히 답변드리겠습니다!
[아두이노] ESC를 통한 BLDC 모터 제어드론 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. 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. 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. #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); } github.com/Joyonclear/Arduino-BLDC-motor-control youtu.be/CYIBmM2VcUU 위 영상에서는 속도의 값을 65에서 95까지 조절하였습니다. 70부터 모터가 제어되기 시작하며, 100이상은 위험하여 진행하지 않았습니다.
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