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아두이노 나노 ESP32 - 이더넷

아두이노 나노 ESP32 DC 모터

이 튜토리얼은 Arduino Nano ESP32를 사용하여 L298N 모터 드라이버를 이용해 DC 모터를 제어하는 방법에 대한 지침을 제공합니다. 구체적으로, 우리는 DC 모터의 속도와 방향을 제어하는 방법을 배울 것입니다. 우리는 단일 L298N 모터 드라이버를 사용하여 하나의 DC 모터를 제어하는 방법과 그 다음에 두 개의 DC 모터를 제어하는 방법을 배울 것입니다.

준비물

1	×	아두이노 나노 ESP32	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용)	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용)	아마존
1	×	L298N 모터 드라이버 모듈	쿠팡 \| 아마존
1	×	5V DC 모터	아마존
1	×	5V DC 모터용 전원 어댑터	아마존
1	×	브레드보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 아두이노 나노용 브레이크아웃 확장 보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 아두이노 나노 ESP32용 전원 분배기	쿠팡 \| 아마존

공개: 이 포스팅 에 제공된 일부 링크는 아마존 제휴 링크입니다. 이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다.

DC 모터에 대하여

DC 모터 핀배열

직류 모터에는 두 개의 전선이 포함됩니다: 음극(검정색), 그리고 양극(빨간색)

DC 모터의 작동 월리

DC 모터의 방향과 속도는 우리가 전력을 공급하는 방법에 따라 결정됩니다. 아래 이미지는 전력과 속도/방향 간의 자세한 관계를 보여줍니다.

PWM을 사용하는 경우, 듀티 사이클이 크면 PWM이 클수록 모터가 회전하는 속도도 커집니다.

아두이노 나노 ESP32를 사용해 DC 모터의 속도와 방향을 제어하는 방법

먼저 DC 모터는 아두이노 나노 ESP32를 태울 수 있는 고전압으로 작동합니다 ⇒ 우리는 DC 모터를 아두이노 나노 ESP32에 직접 연결할 수 없습니다. 우리는 DC 모터와 아두이노 나노 ESP32 사이에 하드웨어 드라이버가 필요합니다. 드라이버는 세 가지 책임을 가집니다:

아두이노 나노 ESP32를 고전압으로부터 보호하기
전원 공급 장치의 극성을 변경하여 모터의 방향을 제어하기 위해 아두이노 나노 ESP32로부터 신호 받기
모터의 속도를 제어하기 위해 아두이노 나노 ESP32 (전류 및 전압)로부터 PWM 신호 증폭하기

많은 DC 모터 드라이버가 있습니다. 이 튜토리얼에서는 L298N 드라이버를 사용할 것입니다.

L298N 드라이버 정보

하나의 L298N 드라이버로 두 개의 DC 모터 또는 스테퍼 모터를 제어할 수 있습니다. 이 튜토리얼에서는 이 드라이버를 사용하여 DC 모터를 제어합니다.

L298N 드라이버 핀배열

아래 이미지는 L298N 드라이버의 핀배열을 보여줍니다.

각 핀에 대한 자세한 설명은 이 아두이노 - DC 모터 튜토리얼에서 확인할 수 있습니다.

단일 L298N 드라이버로 두 개의 DC 모터를 독립적으로 제어할 수 있습니다:

첫 번째 모터(모터 A라고 함)는 IN1, IN2, ENA, OUT1, OUT2 핀으로 제어됩니다.
두 번째 모터(모터 B라고 함)는 IN3, IN4, ENB, OUT3, OUT4 핀으로 제어됩니다.

DC 모터의 속도를 L298N 드라이버를 통해 제어하는 방법

DC 모터의 속도를 제어하는 것은 L298N의 ENA/ENB 핀에 PWM 신호를 생성함으로써 간단합니다. 우리는 이것을 다음과 같이 할 수 있습니다:

ESP32의 디지털 출력 핀을 L298N의 ENA/ENB 핀에 연결하기
analogWrite() 함수를 사용하여 ENA/ENB 핀에 PWM 신호 생성하기. 이 PWM 신호는 L298N 드라이버를 통과하고 DC 모터로 가기 전에 전류와 전압이 증폭됩니다.

analogWrite(PIN_ENA, speed); // 모터 A 제어 analogWrite(PIN_ENB, speed); // 모터 B 제어

속도는 0과 255 사이의 값입니다. 만약 255라면, 모터는 최대 속도로 작동합니다. 만약 0이라면, 모터는 정지합니다.

DC 모터의 방향을 L298N 드라이버를 통해 제어하는 방법

DC 모터 A의 방향은 IN1과 IN2 핀으로 조절할 수 있습니다. 다음 표는 모터의 방향과 IN1, IN2 핀의 신호 사이의 관계를 보여줍니다.

IN1 pin	IN2 pin	Direction
HIGH	LOW	DC Motor A rotates in clockwise direction
LOW	HIGH	DC Motor A rotates in anticlockwise direction
HIGH	HIGH	DC Motor A stops
LOW	LOW	DC Motor A stops

마찬가지로, 아래 표는 DC 모터 B용입니다.

IN3 pin	IN4 pin	Direction
HIGH	LOW	DC Motor B rotates in clockwise direction
LOW	HIGH	DC Motor B rotates in anticlockwise direction
HIGH	HIGH	DC Motor B stops
LOW	LOW	DC Motor B stops

그것을 제어하기 위해 프로그래밍하는 방법을 배워봅시다. 예를 들어 모터 A를 살펴봅시다. 모터 B도 비슷합니다.

모터 A의 방향을 시계 방향으로 제어하기

digitalWrite(PIN_IN1, HIGH); digitalWrite(PIN_IN2, LOW);

모터 A 방향을 반시계 방향으로 제어하기

digitalWrite(PIN_IN1, LOW); // PIN_IN1을 LOW로 설정 digitalWrite(PIN_IN2, HIGH); // PIN_IN2를 HIGH로 설정

※ 주의:

DC 모터와 L298N 드라이버 사이의 배선이 역순일 경우 DC 모터의 방향이 반대가 됩니다. 그 경우에는 OUT1 핀과 OUT2 핀을 바꿔주세요.

직류 모터를 멈추는 방법

DC 모터를 멈추는 방법은 두 가지가 있습니다.

속도를 0으로 제어하기

analogWrite(PIN_ENA, 0);

IN1 IN2 핀을 동일하게 LOW 또는 HIGH로 제어하기

digitalWrite(PIN_IN1, HIGH); digitalWrite(PIN_IN2, HIGH);

digitalWrite(PIN_IN1, LOW); digitalWrite(PIN_IN2, LOW);

L298N 드라이버를 사용하여 DC 모터를 제어하는 방법.

배선도

L298N 모듈에는 점퍼가 세 개 있습니다. 배선을 하기 전에 모두 제거하십시오.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32 코드

아래의 코드를 보겠습니다. 이것은 다음과 같은 일을 차례대로 수행합니다:

Arduino Nano ESP32는 DC 모터의 속도를 점차적으로 제어합니다.
Arduino Nano ESP32는 DC 모터의 방향을 반전합니다.
Arduino Nano ESP32는 DC 모터의 속도를 점차적으로 줄입니다.
Arduino Nano ESP32는 DC 모터를 정지시킵니다.

/* * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-dc-motor */ #define PIN_ENA D5 // Arduino Nano ESP32 핀이 L298N의 EN1 핀에 연결되어 있음 #define PIN_IN1 D4 // Arduino Nano ESP32 핀이 L298N의 IN1 핀에 연결되어 있음 #define PIN_IN2 D3 // Arduino Nano ESP32 핀이 L298N의 IN2 핀에 연결되어 있음 // 설정 함수는 리셋 또는 전원을 켤 때 한 번 실행됩니다 void setup() { // 디지털 핀을 출력으로 초기화합니다. pinMode(PIN_IN1, OUTPUT); pinMode(PIN_IN2, OUTPUT); pinMode(PIN_ENA, OUTPUT); } // 루프 함수는 무한히 반복됩니다 void loop() { digitalWrite(PIN_IN1, HIGH); // 시계 방향으로 모터의 방향을 제어합니다 digitalWrite(PIN_IN2, LOW); // 시계 방향으로 모터의 방향을 제어합니다 for (int speed = 0; speed <= 255; speed++) { analogWrite(PIN_ENA, speed); // 속도를 올립니다 delay(10); } delay(2000); // 시계 방향으로 최대 속도로 2초 동안 회전합니다 // 방향 변경 digitalWrite(PIN_IN1, LOW); // 반시계 방향으로 모터의 방향을 제어합니다 digitalWrite(PIN_IN2, HIGH); // 반시계 방향으로 모터의 방향을 제어합니다 delay(2000); // 반시계 방향으로 최대 속도로 2초 동안 회전합니다 for (int speed = 255; speed >= 0; speed--) { analogWrite(PIN_ENA, speed); // 속도를 줄입니다 delay(10); } delay(2000); // 모터를 2초 동안 정지합니다 }

사용 방법

Arduino Nano ESP32를 처음 사용하는 경우, 아두이노 나노 ESP32 - 소프트웨어 설치을 참조하세요.
L298N 모듈 위의 세 개의 점퍼를 모두 제거하세요.
위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣으세요.
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 Arduino Nano ESP32 보드에 코드를 컴파일하고 업로드 하세요.
DC 모터를 관찰하세요. 다음을 볼 수 있습니다:

DC 모터가 가속되어 2초 동안 최대 속도로 회전합니다
DC 모터의 방향이 반대로 바뀝니다
DC 모터가 반대 방향으로 2초 동안 최대 속도로 회전합니다
DC 모터가 감속됩니다
DC 모터가 2초 동안 정지합니다

위의 과정은 무한히 반복됩니다.