아두이노 강좌 - 20 - 아두이노를 이용한 L298N 모터 드라이버를 이용한 DC 모터 제어

아두이노를 이용한 L298N 모터 드라이버를 이용한 DC 모터 제어

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안녕하세요. 케이 프로젝트 입니다.
이번 강좌는 구독자 요청 강좌 입니다.
모터드라이버는 아두이노를 이용하여 DC모터를 제어하기 위한 부속입니다.
아두이노의 핀에서 5V의 전압이 출력이 되기는 하지만 그 전류가 매우 작아 모터를 제어하기에는 턱없이 부족하게 됩니다.
따라서 아두이노의 핀에서 나오는 5V 전압은 신호로 사용하고
모터의 구동은 그 신호를 이용하여 별도의 외부 전력으로 구동 할 수 있도록 하는 부속이 모터 드라이버입니다.
모터 드라이버는 다양한 종류와 다양한 용량의 모듈이 있습니다.
사용할 모터 드라이버를 선정 하기 위해서는 먼저 사용할 모터를 선정하여야 하며, 모터의 용량에 맞게 모터드라이버를 선정하여야 합니다.
아두이노에서 많이 사용하는 DC모터용 모터 드라이버는 L293D와 L298N이 있습니다.
이 강좌에서는 L298N 모터 드라이버를 이용하여 DC모터를 제어하는 방법을 알아 보도록 하겠습니다.
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먼저 L298N 모터드라이버의 핀 배치를 확인해 보겠습니다.
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하단의 3개는 전원 단자 입니다.
VS와 GND는 모터를 구동할 구동 전력입니다.
모터의 구동 전원에 따라 5V~35V의 전원이 연결 가능하며 모터를 구동하는 전원이므로 충분한 용량을 공급해 주어야 합니다.
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좌측과 우측의 OUT단자는 실제 모터가 연결이 되는 단자 입니다.
L298N 모터 드라이버는 2개 모터의 양방향 구동 제어가 가능합니다.
2개의 모터를 OUT1,2 와 OUT3,4에 연결하면 됩니다.
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우측 하단의 2개의 점퍼핀을 포함한 6개의 핀은 아두이노와 연결하여 모터의 구동을 제어할 제어핀 입니다.
좌측의 ENABLE A, INPUT1, INPUT2 는 좌측 OUT1, OUT2에 연결된 DC모터를 제어하며
우측의 INPUT3, INPUT4, ENABLE B는 우측의 OUT3, OUT4에 연결된 모터를 제어합니다.
ENABLE핀은 모터의 속도를 제어하기 위한 핀이며
점퍼핀으로 연결이 되어 있습니다. 점퍼핀으로 연결되어 있을 경우 모터는 속도 제어가 불가능 하고 최대 속도로만 구동이 됩니다.
모터의 속도 제어를 위해서는 ENABLE핀의 점퍼핀을 제거하고 아두이노와 연결을 하여야 속도 제어가 가능합니다.
INPUT 핀 2개는 모터의 구동 방향을 결정하는 핀입니다.
INPUT 1에 HIGH를 INPUT 2 에 LOW 신호를 주면 모터는 정방향(혹은 역방향)으로 회전하게 되며
INPUT 1에 LOW를 INPUT 2 에 HIGH 신호를 주면 모터는 반대로 역방향(혹은 정방향)으로 회전하게 됩니다.
아두이노에서 모터의 속도를 제어하기 위해서는 아두이노와 모터 드라이버의 ENABLE핀을 아두이노 PWM출력이 가능한 핀에 연결을 하여야 합니다.
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아두이노 우노기준으로 PWM이 가능한 핀은 3,5,6,9,10,11 번핀으로 아두이노의 핀번호 앞에 물결 표시가 있는 핀 입니다.
이제 회로를 구성하고 모터를 제어하는 예를 만들어 보겠습니다.
윗 회로와 같이 구성을 합니다.
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아두이노 7, 8번핀은 모터의 방향을 제어하기 위한 INPUT 1, INPUT 2에 연결을 하였으며
PWM출력이 가능한 아두이노 9번핀은 모터의 속도 제어를 위한 모터드라이버 ENABLE핀에 연결을 하였습니다.
모터 구동을 위한 전압은 여기서는 12V 아답터를 이용하여 연결하였습니다.
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이제 코드를 작성해 보도록 하겠습니다.
아두이노 개발환경을 실행하고 코드를 작성합니다.
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모터의 방향 설정 핀인 7번 8번 핀을 출력용도의 핀으로 설정합니다.
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7번핀을 HIGH, 8번핀을 LOW로 설정하여 모터의 방향을 설정후 9번핀에 0~255까지의 출력을 설정하여 모터의 속도를 정지(0)에서 최대 속도(255)로 서서히 변경하도록 합니다.
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USB를 연결하고 소스코드를 업로드 하여 구동을 확인해 보겠습니다.
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모터의 속도가 증가하면서 구동되는 것을 확인하였습니다.
이번에는 모터를 정방향 역방향으로 번갈아 가면서 구동해 보도록 하겠습니다.
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모터의 속도는 9번핀의 analogWrite의 값에 따라 변경되며 0~255까지의 값이 사용 가능합니다.
모터의 속도를 감소시켜 테스트 해 보겠습니다.
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지금까지 아두이노를 이용하여 L298N 모터드라이버를 제어하는 방법을 알아 보았습니다.
감사합니다.