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서보모터의 원리, 아두이노로 SG90 제어하기 [탱두의 아두이노 부품 다루기]

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안녕하세요, 탄두입니다.오늘은 모터의 일종인 서보모터를 아두이노로 제어하는 방법을 알아보겠습니다.먼저, 서보 모터란 무엇인지, 어떤 원리인지 한 번 살펴보도록 하겠습니다.서보 모터는 일반적인 모터와는 달리 모터와 제어 보드가 합쳐진 모터를 서보 모터라고 부릅니다.먼저, 서보 모터가 어떤 동작을 하는 모터인지 영상으로 보겠습니다.

영상을 보면, 모터가 정해진 각도에서 정확하게 움직이는 것을 볼 수 있습니다.서보모터는 각도를 제어하는 모터로 특정 입력신호를 주면 정해진 각도를 유지하려는 성질이 있습니다.그래서 전원이 연결되어 있으면 손으로 힘을 주어 돌리려고 해도 돌아오지 않도록 버티겠습니다.​​

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그 원리를 보면 서보모터 안에 제어보드와 각도를 인식하는 센서(가변저항)가 있어 입력한 각도에 도달할 때까지 동작을 계속합니다.​

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위 사진의 보드가 각도를 조절하는 제어보드입니다.서보 모터를 제어하는 방법으로는, PWM 신호를 서보 모터에 넣고, 서보 모터의 제어 보드가 신호를 인식해 각도로 변환해 모터를 반환합니다.PWM신호는 간단히 말하면 消다 。다 。다 하는 신호입니다.켜져있는 시간, 꺼져있는 시간을 이용하여 값을 전달하는 방법입니다.PWM신호에 대한 자세한 내용은 다른 문장으로 설명을 해 드리도록 하겠습니다.요약하자면,서보모터는각도를정확하게맞출수있는모터입니다.그럼 아두이노를 이용해서 서보모터를 제어해보겠습니다.먼저 아두이노IDE를 한번 시작해볼까요?

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그러면 이렇게 나와 있을 텐데요 먼저 주석을 끄고 시작하겠습니다.아두이노로 서보모터를 쉽게 제어할 수 있도록 라이브러리를 제공합니다.라이브러리명은 Servo.h 헤더 파일이고 기본 라이브러리이기 때문에 맨 윗자리에 jinclude “Servo.h”라고 쓰면 사용할 수 있습니다. 나머지 코드는 주석으로 해석되고 있습니다.

이렇게 적어 올린 후 서보모터의 주황색 선을 9번 핀으로, 빨간색은 5v, 검은색은 GND 핀에 연결하면 위의 동영상과 같은 동작을 하게 됩니다.sg90 서보모터는 저렴하고 작아서 많이 사용되는 모터로 1도 단위로 조작이 가능하며 0도에서 180도까지 제어가 가능합니다.이번에는 다른 예제로 서보모터 사용법을 배워보겠습니다.

이번예제는for문을이용하여서보모터가0도에서180도까지한번씩증가하였다가다시0도에한번씩감소하는예제입니다. 변수i를 사용하여 변수값이 모터 각도로 출력되게 되었습니다.delay 값을 내리면 더 빨리 돌아올 것이고, 늘리면 더 천천히 돌아가겠죠?동작영상입니다.

이렇게 서보모터를 써봤습니다.서보모터를 보다 전문적으로 다루기 위해 몇 가지 함수를 다루어 봅시다.먼저, 서보모터를 사용하기 위해 필수로 사용되는 attach 함수를 살펴보겠습니다.이 함수는 서보모터를 초기화하는 함수로, 위의 예제에서는 motor1.attach(9);라고 사용하였으나, 이 문장은 사실 motor1.attach(9,544,2400); 그런데 544와 2400이 생략된 거에요.모터.attach(접속하는 핀, 0도를 가리키는 펄스폭, 180도를 가리키는 펄스폭);이와 같이 자세한 사용법으로, 접속하는 핀만 넣어도 됩니다. 서보 모터마다 같은 펄스를 입력해도 도는 값이 다르기 때문에 설정을 달리할 수 있습니다. 그럴 때 펄스폭 가격을 바꾸면서 해봐야 하는데 바꿔서 업로드하고 바꿔서 반복하다 보면 짜증이 날거에요.3 그래서 간단하게 설정하는 방법을 소개합니다.소스 코드는

이렇게 써주시고 업로드 하신 다음에 시리얼 모니터 창을 엽니다.그런 다음 입력란에 최소값, 공백바, 최대값을 입력하고 Enter를 누르면 설정된 값으로 돌아옵니다.

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이렇게 설정 값을 입력하고 엔터를 눌러주세요.* 주의사항 * 설정값 입력 시 값이 크게 다른 값을 입력하면 모터가 고장날 수 있습니다.이번에는 테스트를 위해 하나뿐인 서보모터를 사용했지만, 서보모터 몇 개를 사용하려면 전력 부족으로 작동할 수 없습니다. 그러한 때는 외부 전원을 접속해 사용해 주세요.이렇게 아두이노를 이용해서 서보모터를 제어하는 방법과 팁을 소개했습니다.네, 그럼 다음 시간에 만나요.




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