라즈이노 iOT

【 아두이노Proj#6】 조이스틱 미니카 만들기~! 

 조이스틱을 이용하여 아두이노 미니카(mini car)를 만들어 보려 한다. 

물론 무선으로 제어가 가능한 방법들도 많이 있지만, 구성이 간단하고 쉽게 조립해서 바로 실행시켜 볼 수 있어 유선으로 제어를 해보려 한다. 아두이노를 배우는 단계에 있다면, 쉬운것 부터 차근 차근 만들어 보는 경험을 쌓는 것이 매우 도움이 되기 때문이다. 또한 조이스틱과 소형의 L9110s 모터 드라이버를 활용해보는 공부도 될 것이다. 

▶ 선수 학습 :

    1. [아두이노 모듈#14] 조이스틱 Joystick 사용하기 #1 ☜ (클릭)

    2. [아두이노 모듈#15] L9110S 모듈 사용하기 #1 (모터 드라이버 참조)  ☜ (클릭)

▶ 미니카 제작 재료

▶ 실습 목표 :  

 1. [ L9110S 모터 모듈을 활용하는 방법에 대해 이해 할 수 있다. ] 

 2. [ 조이스틱으로 유선 제어를 응용해 볼 수 있다. ]

 3. [ Step up 컨버터를 이용해 낮은 입력 전압을 5V전압으로 승압해 주는 컨버터를 다룰 수 있다. ]

▶ 실습 회로도면 :
  (이미지 클릭하면 확대 가능)

※ 위 회로 연결에서 모터의 회전 방향이 반대가 될 경우 연결선을 서로 바꾸어 주면 된다. 

  (예를 들어, Motor A 가 반대 방향으로 회전 할 경우 A1-A 와 A1-B 에 연결한 선을 서로 바꾸어 연결한다)

※ 속도제어를 위해서는 디지털 포트 중에서 PWM신호 출력이 가능한 아두이노 포트(숫자앞 '~'표시) 를 연결해야 한다.

▶ 실습 절차  : 

1.   부품을 준비하여 위와 같은 회로를 구성한다. 

   -  미니카의 베이스 판은 아크릴 판 혹은 MDF 등 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 한다.

   -  조이스틱과 연결 되는 케이블은 유연성이 있는 연선(4선 혹은 3선)으로 연결한다.

2.   아래 코드를 작성하고 프로그램을 로딩 후 실행시킨다.(혹은 첨부파일 다운)

3.  코딩1은 조이스틱으로 상하좌우 제어만 가능한 기본 코드로 먼저 적용해 본다.

4.  코딩2는 조이스틱의 대각선 방향을 제어 해볼 수 있는 코드로, 필요한 경우 시리얼모니터링을 통해 데이터 값을 참고하여 코드 속 수치 값을 변경해주거나  자신만의 알고리즘으로 변경해본다. 

※  선수학습 1(조이스틱 편) 을 참고하여, 조이스틱을 상하좌우, 대각선방향 등 작동시켰을 때 나오는 값을 참고 하여, 아래 코딩에서 사용 되는 Jox, Joy의 좌표값을 적당한 값으로 수정할 필요가 있을 수 있다. 

(예를 들어, " if (Joy >= 90 && Jox < 20) ..." 에서  '90' 이나 '20'과 같은 수치 값 조정)

▶ 프로그램 코드 및 설명 (코드1) : 

/* 조이스틱 미니카 제어 (방향 : 상하좌우) */

/* L9110s 모터드라이버
   오른쪽모터
   L9110s A_1A 9 
   L9110s A_1B 10 
   왼쪽모터
   L9110s B_1A 5
   L9110s B_1B 6
*/
int A_1A = 9;
int A_1B = 10;
int B_1A = 5;
int B_1B = 6;
int speed = 250;   // speed: 0~ 255

void setup ( ) {  
  //핀을 초기화 하고, 출력설정
  pinMode(A_1A, OUTPUT);
  pinMode(A_1B, OUTPUT);
  pinMode(B_1A, OUTPUT);
  pinMode(B_1B, OUTPUT);
  digitalWrite(A_1A, LOW);
  digitalWrite(A_1B, LOW);
  digitalWrite(B_1A, LOW);
  digitalWrite(B_1B, LOW);
  Serial.begin(9600);  
}

void loop ( )  {
  int Jox = map(analogRead(A0), 0, 1023, -100, 100);
  int Joy = map(analogRead(A1), 0, 1023, -100, 100);
  Serial.print(" JoX : ");
  Serial.print(Jox);
  Serial.print("    JoY : ");
  Serial.println(Joy);
   
  if (Jox >= 90 && Joy <= 20 && Joy >= -20)  {
    // 모터 전진
    //모터A
    analogWrite(A_1A, speed);
    analogWrite(A_1B, 0);    
    //모터B
    analogWrite(B_1A, speed);
    analogWrite(B_1B, 0);
  }
  else if (Jox <= -90 && Joy <= 20 && Joy >= -20) {
    // 모터 후진
    //모터A
    analogWrite(A_1A, 0);
    analogWrite(A_1B, speed);    
    //모터B
    analogWrite(B_1A, 0);
    analogWrite(B_1B, speed); 
  }
  else if (Joy >= 90 && Jox < 20)  {
    //모터 우회전
    // 모터A 
    analogWrite(A_1A, 0);
    analogWrite(A_1B, speed);    
    // 모터B 
    analogWrite(B_1A, speed);
    analogWrite(B_1B, 0);
  }   
  else if (Joy <= -90 && Jox < 20) {
    // 모터 좌회전
    // 모터A 
    analogWrite(A_1A, speed);
    analogWrite(A_1B, 0);    
    // 모터B 
    analogWrite(B_1A, 0);
    analogWrite(B_1B, speed);  
  }

    // 모터 정지
  else {
    analogWrite(A_1A, 0);  
    analogWrite(A_1B, 0);    
    analogWrite(B_1A, 0);
    analogWrite(B_1B, 0);
  }
}

▶ 프로그램 코드 및 설명 (코드2): 

/* 조이스틱 미니카 제어 (방향 : 상하좌우 & 대각선 제어) */

/* L9110s 모터드라이버 
   오른쪽모터 
   L9110s A_1A 9 
   L9110s A_1B 10 
   왼쪽모터 
   L9110s B_1A 5 
   L9110s B_1B 6 
*/ 
int A_1A = 9; 
int A_1B = 10; 
int B_1A = 5; 
int B_1B = 6; 
int speed = 250;   // speed: 0~ 255 

void setup ( ) {  
  //핀을 초기화 하고, 출력설정 
  pinMode(A_1A, OUTPUT); 
  pinMode(A_1B, OUTPUT); 
  pinMode(B_1A, OUTPUT); 
  pinMode(B_1B, OUTPUT); 
  digitalWrite(A_1A, LOW); 
  digitalWrite(A_1B, LOW); 
  digitalWrite(B_1A, LOW); 
  digitalWrite(B_1B, LOW); 
  Serial.begin(9600);   
} 

void loop ( )  {
  int Jox = map(analogRead(A0), 0, 1023, -100, 100); 
  int Joy = map(analogRead(A1), 0, 1023, -100, 100); 
  Serial.print(" JoX : "); 
  Serial.print(Jox); 
  Serial.print("    JoY : "); 
  Serial.println(Joy); 
    
  if (Jox >= 90 && Joy <= 20 && Joy >= -20)  { 
    // 모터 전진 
    //모터A 
    analogWrite(A_1A, speed); 
    analogWrite(A_1B, 0);     
    //모터B 
    analogWrite(B_1A, speed); 
    analogWrite(B_1B, 0); 
  } 
  else if (Jox <= -90 && Joy <= 20 && Joy >= -20) { 
    // 모터 후진 
    //모터A 
    analogWrite(A_1A, 0); 
    analogWrite(A_1B, speed);     
    //모터B 
    analogWrite(B_1A, 0); 
    analogWrite(B_1B, speed);  
  } 
  else if (Joy>=90 && Jox<20 Jox<=20 && Jox>=-20 && Joy>=90)  { 
    //모터 우회전 
    // 모터A  
    analogWrite(A_1A, 0); 
    analogWrite(A_1B, speed);     
    // 모터B  
    analogWrite(B_1A, speed); 
    analogWrite(B_1B, 0); 
  }    
  else if (Joy<=-90 && Jox<20 Jox<=20 && Jox>=-20 && Joy<=-90) { 
    // 모터 좌회전 
    // 모터A  
    analogWrite(A_1A, speed); 
    analogWrite(A_1B, 0);     
    // 모터B  
    analogWrite(B_1A, 0); 
    analogWrite(B_1B, speed);   
  }

   // 동북방향
  else if ( Jox >= 90 && Joy >= 90 ) {
    analogWrite(A_1A, 120);
    analogWrite(A_1B, 0);    
    analogWrite(B_1A, speed);
    analogWrite(B_1B, 0);  
  }

   // 서북방향
  else if ( Jox >= 80 && Joy <= -80) {    
    analogWrite(A_1A, speed);
    analogWrite(A_1B, 0);    
    analogWrite(B_1A, 140);
    analogWrite(B_1B, 0);  
  }
  
  // 동남방향
  else if ( Jox <= -90 && Joy >= 80) {    
    analogWrite(A_1A, 0);
    analogWrite(A_1B, 120);    
    analogWrite(B_1A, 0);
    analogWrite(B_1B, speed);  
  }
  // 서남방향
  else if ( Jox <= -80 && Joy <= -80) {    
    analogWrite(A_1A, 0);
    analogWrite(A_1B, speed);    
    analogWrite(B_1A, 0);
    analogWrite(B_1B, 140);  
  }

   // 모터 정지
  else { 
    analogWrite(A_1A, 0);   
    analogWrite(A_1B, 0);     
    analogWrite(B_1A, 0); 
    analogWrite(B_1B, 0); 
  } 
}

▶ 아두이노 파일다운 :

(다운받아서 압축을 풀어 사용하세요)

# 1.  <코딩 1>

# 2.  <코딩 2>

▶ 조립 과정 및 동작 영상 :

[ ▶ 유튜브에서 보기 ]

https://youtu.be/GbwqPd2gi_s