【 아두이노 기초 】 #27 DC 모터 제어 하기 7 (RC카 모터구동)

【 아두이노 기초 】 #27 DC 모터 제어 하기 7

 지난 시간에 DC 모터를 버튼 하나를 이용하여 정회전과 역회전을 시켜보았다. 이번에는 버튼 하나를 더 추가 하여 버튼A를 누르면 좌회전,  버튼B를 누르면 우회전,  버튼 A와 B를 동시에 누르면 역회전을 하는 회로를 실습해보도록 하자. 이 실습을 거치게 되면, RC카의 기본적인 구동원리를 이해하게 된다. 

※ 모터 구동을 도와 주는 H브릿지 IC(L293D)에 대한 설명은 앞의 게시글을 참조.   ( # 24 DC 모터 제어하기 4 바로가기 )  

▶ L293D 모터 제어 드라이버 IC 핀배열 및 구성도 :

▶ 실습 목표 :  

  처음에는 두 개의 모터를 정회전(전진)시키고, 좌버튼(버튼A)을 누르고 있는 동안은 좌회전, 우버튼(버튼B)을 누르고 있는 동안은 우회전,  두 개의 버튼(A&B)을 동시에 누르면 역회전(후진) 시켜서,  버튼 두 개로 마치 RC자동차 처럼 동작 시킬 수 있다. 

▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)

※ 모터에 공급되는 별도의 전원은 본인이 실험하는 모터의 용량에 맞추어(4.5V~35V사이) 입력을 하되, 가급적 낮은 전압을 공급하라. 높은 전압은 L293D IC의 높은 발열과 고장의 원인이 되니 주의 할 것!

▶ 부대품 목록 : 아두이노 보드, 브레드 보드

▶ 부품 목록    : L293D IC , DC 모터 x 2 , 푸쉬버튼 x 2 , 가변저항 10KΩ~500KΩ 사이 아무거나

▶ 실습 절차  : 

 1. 회로도를 참고하여 모터 와 부품들을 연결한다.

 

 2. 위 선연결 이미지를 참조 하여 회로 연결을 완성한다. 회로 연결에서 VCC1(IC의 16번 핀)에 아두이노의 +5V 단자를 연결하고, 모터 구동을 위한 VCC2(IC의 8번 핀)에는 모터 구동하기에 무리가 없는 4.5V~36V 사이의 별도 전원을 공급한다. ※ 구동 토크가 크거나, 비교적 큰 모터를 연결하게 되면 L293D IC에 발열이 심하게 나고 나가버릴 수 있으니 주의 할 것.

 3. 회로의 모든 GND(그라운드, - 단자)는 하나로 연결 한다. 

 4. 속도 제어를 위해서는 PWM신호 출력이 가능한 아두이노 포트를 사용해야 한다. (디지털 포트중 '~'물결 무늬가 표시된 포트가 PWM 출력이 가능한 포트 이다)  따라서 IC의 1번핀(Enable 단자)에는 반드시 아두이노의 PWM 포트를 연결하도록 한다. (~3,~5,~6,~9,~10,~11 포트 중 아무거나 사용해도 무방) 

 5. 모터 연결선 +,- 두 가닥은 PWM 기능과는 무관 함으로 디지털 포트 중, 아무 포트에 연결 하도록 한다. 

 6. 스위치 역활을 할 수 있는 푸쉬 버튼을 아두이노 남는 포트에 연결 한다. 

 (만약 푸쉬 버튼이 없을 경우 점퍼선으로 대체 가능하다)

▶ 프로그램 (코드& 설명) : 

#define btnFront 0  // '버튼정지' 변수를 '0'의 숫자값으로 정의

#define btnLeft  1

#define btnRight 2

#define btnBack  3

int in1=7;  

int in2=8;

int in3=12; 

int in4=13;

int btnL= 9;  // 모터 방향 변경을 위한 버튼 변수 선언

int btnR=10;  // 모터 방향 변경을 위한 버튼 변수 선언

int Direction; // 모터 방향 변수

int MotorL=6;  // 왼쪽 모터

int MotorR=11; // 오른쪽 모터

int pwm;      // 모터 회전 속도 변수

void setup() {

  pinMode(in1, OUTPUT);  // L293D의 1번 채널의 입력 1

  pinMode(in2, OUTPUT);  // L293D의 1번 채널의 입력 2

  pinMode(in1, OUTPUT);  // L293D의 2번 채널의 입력 1

  pinMode(in2, OUTPUT);  // L293D의 2번 채널의 입력 2

  pinMode(MotorA, OUTPUT);

  pinMode(MotorB, OUTPUT);

  pinMode(btnL, INPUT_PULLUP); //좌버튼 입력을 내부풀업 입력으로설정

  pinMode(btnR, INPUT_PULLUP); //우버튼 입력을 내부풀업 입력으로설정    

}

void loop() {

  boolean btnL_HL = digitalRead(btnL);  // 좌측 버튼의 논리값 저장

  boolean btnR_HL = digitalRead(btnR); // 우측 버튼의 논리값 저장

  pwm = analogRead(A0)/4;                // 0~256 값을 넣기 위해 '/4'함 

 // 버튼 누름에 따른 비교문(if)과 , Case 선택문 실행

if ( btnL_HL == HIGH && btnR_HL == HIGH) 

  {

  Direction = 0;  

  }

else if ( btnL_HL == LOW && btnR_HL == HIGH) 

  {

  Direction = 1;   

  }

else if ( btnL_HL == HIGH && btnR_HL == LOW) 

  {

  Direction = 2;   

  }

else if ( btnL_HL == LOW && btnR_HL == LOW) 

  {

  Direction = 3;   

  }

switch (Direction)

{

  case btnFront :               // 전진  [ L, R 모터 정회전 ]

  {

  analogWrite(MotorL, pwm);

  digitalWrite(in1, HIGH);

  digitalWrite(in2, LOW);

  analogWrite(MotorR, pwm);

  digitalWrite(in3, HIGH);

  digitalWrite(in4, LOW);     

  break;      

  }

 

  case btnLeft :                 // 좌회전 [ L모터 정지, R모터 전진 ]

  {

  analogWrite(MotorL, pwm);

  digitalWrite(in1, LOW);

  digitalWrite(in2, LOW);

  analogWrite(MotorR, pwm);

  digitalWrite(in3, HIGH);

  digitalWrite(in4, LOW); 

  break;    

  }

case btnRight :                 // 우회전 [ L모터 전진, R모터 정지 ]

  {

  analogWrite(MotorL, pwm);

  digitalWrite(in1, HIGH);

  digitalWrite(in2, LOW);

  analogWrite(MotorR, pwm);

  digitalWrite(in3, LOW);

  digitalWrite(in4, LOW); 

  break;

  }

  case btnBack :                  // 후진 [ L, R 모터 역회전 ]

  {

  analogWrite(MotorL, pwm);

  digitalWrite(in1, LOW);

  digitalWrite(in2, HIGH);

  analogWrite(MotorR, pwm);

  digitalWrite(in3, LOW);

  digitalWrite(in4, HIGH); 

  break;

  } 

 }

}

 

▶ 실행 영상 : 

▶ 아두이노 소스 코드 다운로드 : 

DCmortorAB_2Button.ino