임베디드기초 4주차

모터

- DC 모터 (Direct Current : 직류)

ex)선풍기, 면도기, 드라이기

 

1. 브러시형 DC모터

1) 고정 자석 + 회전하는 코일을 사용

2) 값이 싸고, 속도 제어가 쉽다.

 

2. 플레밍의 왼손 법칙 : 자기장의 방향과 전류의 방향에 따라 도선이 받는 힘의 방향 결정

-> 이 원리를 이요하여 모터 구동

 

3. 스위치로 사용하는 트랜지스터

1) 전자기기의 증폭기(앰프), 중앙처리장치(CPU)를 만드는데 사용

2) 단일 트랜지스터는 전기적으로 제어할 수 있는 스위치 역할

 

4. 바이폴라 접합 트랜지스터(Bipolar-Junction Transistor)

1) 이미터 (E), 컬렉터 (C), 베이스(B)로 구성

2) 전류는 컬렉터->이미터로 나간다

3) 베이스 핀을 변조시키면 전류가 트랜지스터를 통과할지 여부 제어 가능

4) 아두이노 PWM 신호 출력으로 트랜지스터를 빠르게 끄고 켜 모터 속도 조절 가능

 

5. 다이오드를 이용한 회로 보호

1) 관성 전류와 그 반대 방향으로 생성된 전류가 충돌할 수 있다 (역전압 스파크)

2) 역전압 스파크는 모터, 전원 장치 등 회로 손상 및 수명 단축 원인

3) 발생 상황 : 모터 갑자기 정지, 모터 전원 갑자기 제거, 모터 회전 방향 바꾸기 위한 전류 방향 변경

=>다이오트, 콘덴서를 사용해 보호 회로 구성

 

6. H-브리지 원리

1) DC모터를 양방향으로 구동하기 위해 사용

2) 일반적 H-브리지 IC는 스위치 역할(트랜지스터) 회로 보호(다이오드)로 구성

3) 상태 (정지, 브레이크, 전진, 후진 4가지 동작 상태가 있다.)

 

7. SN754410 핀 배열 (H-브리지)

GND(4,5,12,13) : 9V, 5V가 공유

Vcc2(8) : 모터에 공급할 9V

Vcc1(16) : IC로직용 5V

1Y, 2Y(3,6) : 모터 연결선을 연결

1A, 2A(2,7) : 회전 방향 결정

1.2EN(1) : 왼쪽 드라이버 제어, 모터 사용여부 결정(PWM출력으로연결)

나머지 핀은 오른쪽 드라이버 핀(구조는 왼쪽과 같음) 

 

- 서보 모터 (정교한 제어 필요 : 각도로 회전이동) : 명령에 따라 특정 위치로 이동, 다음 명령 전까지 계속 위치에 머무름

1. 일반 서보 모터 회전 범위 : 0~180도 고정

 

2. 서보모터 제어 원리

1) 컨트롤 핀을 이용하여 PWM 신호를 보내어 제어

2) 펄스 주기 20ms

3) 1ms 5V -> 0도 자리 이동, 1.5ms -> 90도, 2ms -> 180도

 

3- 신형 정전압기 (L4940v5)

1) 서보 모터는 아두이노 제공하는 전류보다 더 많은 전류 소모

2) 입력전압, 출력전압, GND를 뜻하는 핀이 3개

3) 입력전압은 출력전압보다 항사 높아야함

4) 출력 전압은 사용하는 정전압기 따라 항상 고정된 값 출력

5) 입력전압과 출력전압의 차이는 열로 소모

 

모터의 원리 : 자석이 같은 극을 밀고 다른 극을 끌어당기는 성질을 이용