Arduino UNO에서 DC 모터 제어

 

 

PWM은 전압레벨을 제어 하여 아날로그 출력과 유사한 결과를 만들어 낼 수 있도록 해줍니다.

디지털 출력 라인을 매우 빠르게 껐다 켰다 함으로써 전압을 결정 할 수 있습니다.

예를 들어 아두이노의 디지털 라인은 0또는 5V의 전압을 출력할 수 있습니다. 만약 PWM을 Duty Cycle 50%로 설정한다면 평균 출력 전압은 2.5V가 되고 25% duty cycle이라면 출력은 1V가 됩니다.

PWM은 아두이노 디지털 핀에서 전압을 제어 할 수 있도록 해주지만  모터를 제어하기 하기에는 전류의 제약이 있습니다.  마이크로 컨트롤러가 제공할 수 있는 전압보다 모터가 더 큰 전압을 요구하기 때문에  마이크로컨트롤러의 출력핀으로는 모터를 동작시키는데 무리가 있습니다. 그리고 또한 DC모터의 회전 방향을 조정하기 위해서는 공급해주는 전압의 방향을 바꾸어 줄 필요가 있는데 이것을 구현할 수 가 없습니다.

  

 DC 모터는 +와 - , 두 개의 단자를 가지고 있는데 극성을 바꾸어두면 회전 방향이 반대로 됩니다. 모터에서 필요로 하는 전원은 보통 보드에서 사용되는 5V 전원을 초과하기 때문에 H-Bridge 회로를 많이 사용되어 집니다.  High Side left 스위치와 Low Side right 스위치를 닫아주면 모터는 정방향으로 회전하고 반대 쌍을 닫아주면 모터는 역방향으로 회전하는 원리를 이용하는 회로입니다.

 

 

여기에서는 L293D 를 사용는데 2개의 DC 모터를 제어 가능하며 4.5~36V 까지 전원공급이 가능합니다. 아래 회로처럼 모터용 전원을 따로 공급해주어야 합니다. 

 

 

 

  analogWrite 함수에 0을 주면 모터는 멈추고 255를 주면 최대 속도로 움직이게 됩니다.  1~254 사이 값으로 모터의 속도를 조절할 수 있습니다.

 

 
#define motor1pole1 2
#define motor1pole2 3
#define enablePin 9
 
int motorSpeed = 50;
 
char buf[256];
 
void setup() {
Serial.begin(9600); //시리얼 통신 초기화
 
pinMode(enablePin, OUTPUT); //지정한 핀을 출력 모드로 사용
pinMode( motor1pole1 , OUTPUT);//지정한 핀을 출력 모드로 사용
pinMode( motor1pole2, OUTPUT);//지정한 핀을 출력 모드로 사용
}
 
void loop() {
sprintf( buf, "모터 스피드 %d\n", motorSpeed );
Serial.print(buf);
analogWrite(enablePin, motorSpeed);
 
 
//이하는 두개의 핀 motor1pole1와 motor1pole2에 HIGH값과 LOW값을 조정하여 
//모터의 방향 컨트롤하거나 모터를 정지시킬 수 있습니다.
Serial.println("모터 정방향 회전 ");
 
digitalWrite(motor1pole1, HIGH);
digitalWrite(motor1pole2, LOW);
delay(4000);
 
 
Serial.println("모터 정지 ");
 
digitalWrite(motor1pole1, LOW);
digitalWrite(motor1pole2, LOW);
delay(4000);
 
 
Serial.println("모터 역방향 회전");
 
digitalWrite(motor1pole1, LOW);
digitalWrite(motor1pole2, HIGH);
delay(4000);
 
 
Serial.println("모터 정지 ");
 
digitalWrite(motor1pole1, HIGH);
digitalWrite(motor1pole2, HIGH);
delay(4000);
 
 
//태스트틀 위해 모터 스피드를 변경합니다.
motorSpeed += 50; 
if ( motorSpeed > 255 ) motorSpeed = 50;
}