아두이노 나노 자동차
이 튜토리얼은 아두이노 나노와 IR 리모컨을 사용하여 IR 리모컨 제어 자동차를 만드는 방법을 안내합니다.
준비물
| 1 | × | 아두이노 나노 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB A to Mini-B USB 케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | RC Car | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | L298N 모터 드라이버 모듈 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | IR 리모컨 키트 | 아마존 | |
| 1 | × | CR2025 배터리 (IR 리모컨용) | 아마존 | |
| 1 | × | 1.5V AA Battery (for Arduino Nano and Car) | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 브레이크아웃 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 |
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로봇 자동차에 대하여
아두이노 나노의 세계에서, 로봇 자동차는 RC 자동차, 원격 제어 자동차, 스마트 자동차 또는 DIY 자동차로 흔히 알려져 있습니다. 이 멋진 창작물은 IR 리모트 컨트롤러나 Bluetooth/WiFi를 통한 스마트폰 앱으로 멀리서 제어할 수 있습니다. 쉽게 왼쪽이나 오른쪽으로 날카로운 회전을 하거나 앞으로 또는 뒤로 이동할 수 있습니다.
아두이노 나노용 2WD(2륜 구동) 차량은 아두이노 나노 보드를 사용하여 조립하고 운영할 수 있는 소형 로봇 차입니다. 보통 다음과 같은 필수 부품으로 구성됩니다:
- 섀시: 이것은 차체와 같으며, 다른 모든 구성 요소를 부착하는 부분입니다.
- 바퀴: 차를 움직이게 하는 두 개의 바퀴입니다. 이들은 두 개의 DC 모터에 연결됩니다.
- 모터: 두 개의 바퀴를 구동하기 위해 두 개의 DC 모터가 사용됩니다.
- 모터 드라이버: 모터 드라이버 보드는 아두이노 나노를 모터에 연결하는 중요한 구성 요소입니다. 아두이노 나노로부터의 신호를 받아 모터에 전력과 제어를 제공합니다.
- 아두이노 나노 보드: 이것은 차의 뇌입니다. 센서와 사용자 명령에서 입력을 읽고 그에 따라 모터를 제어합니다.
- 전원 출처: 2WD 차는 모터와 아두이노 나노 보드에 전력을 공급하기 위해 보통 배터리와 배터리 홀더가 필요한 전원 출처가 필요합니다.
- 무선 수신기: 이것은 원격 제어 또는 스마트폰과 무선 통신을 가능하게 하는 적외선, 블루투스 또는 WiFi 모듈입니다.
- 선택 구성 요소: 프로젝트를 얼마나 고급으로 만들고 싶은지에 따라, 센서(예를 들어, 장애물 회피나 라인 추적 센서 같은)와 같은 다양한 선택 부품을 추가할 수 있습니다.
이 튜토리얼에서 간단하게 하기 위해, 우리는 다음을 사용할 것입니다:
- 2WD 자동차 키트(샤시, 바퀴, 모터, 배터리 홀더 포함)
- L298N 모터 드라이버
- IR 적외선 키트(IR 컨트롤러 및 IR 수신기 포함)
이 페이지 상단의 하드웨어 목록을 확인하세요.
작동 원리
- 아두이노 나노는 L298N 모터 드라이버 모듈을 통해 로봇 카의 DC 모터에 연결됩니다.
- 아두이노 나노는 IR 수신기에 연결됩니다.
- 배터리는 아두이노 나노, DC 모터, 모터 드라이버, 그리고 IR 수신기에 전력을 공급합니다.
- 사용자는 IR 리모컨의 상/하/좌/우/확인 키를 누릅니다.
- 아두이노 나노는 IR 수신기를 통해 상/하/좌/우/확인 명령을 받습니다.
- 아두이노 나노는 모터 드라이버를 통해 DC 모터를 제어함으로써 차량이 전진/후진/좌/우/정지 하도록 제어합니다.
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
Arduino Nano와 기타 부품에 전원을 공급하는 가장 효과적인 방법은 다음 링크를 참조하세요: 아두이노 나노 전원 공급 방법.
보통, 우리는 두 가지 전원이 필요합니다:
- 모터용 하나 (간접적으로 L298N 모듈을 통하여).
- 또 다른 하나는 Arduino Nano 보드, L298N 모듈, 그리고 IR 수신기용입니다.
그러나, 모든 것에 단 하나의 전원을 사용하여 이를 단순화 할 수 있는 방법이 있습니다. 이를 달성하기 위해서는 1.5V 배터리 4개(총 6V)를 사용할 수 있습니다. 다음과 같이 하면 됩니다:
- 위의 다이어그램을 따라 배터리를 L298N 모듈에 연결하세요.
- L298N 모듈의 점퍼 3개를 모두 제거하세요.
아두이노 나노 코드
/*
* 이 아두이노 나노 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 아두이노 나노 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-car
*/
#include <DIYables_IRcontroller.h> // DIYables_IRcontroller 라이브러리
#define IR_RECEIVER_PIN 13 // IR 수신기에 연결된 아두이노 나노 핀
#define ENA_PIN 7 // ENA 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
#define IN1_PIN 6 // IN1 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
#define IN2_PIN 5 // IN2 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
#define IN3_PIN 4 // IN3 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
#define IN4_PIN 3 // IN4 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
#define ENB_PIN 2 // ENB 핀 L298N에 연결된 아두이노 나노 핀
DIYables_IRcontroller_17 irController(IR_RECEIVER_PIN, 200); // 디바운스 타임은 200ms입니다
void setup() {
Serial.begin(9600);
irController.begin();
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN3_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN4_PIN, OUTPUT);
pinMode(ENB_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH); // 전속력 설정
digitalWrite(ENB_PIN, HIGH); // 전속력 설정
}
void loop() {
Key17 key = irController.getKey();
if (key != Key17::NONE) {
switch (key) {
case Key17::KEY_UP:
Serial.println("MOVING FORWARD");
CAR_moveForward();
break;
case Key17::KEY_DOWN:
Serial.println("MOVING BACKWARD");
CAR_moveBackward();
break;
case Key17::KEY_LEFT:
Serial.println("TURNING LEFT");
CAR_turnLeft();
break;
case Key17::KEY_RIGHT:
Serial.println("TURNING RIGHT");
CAR_turnRight();
break;
case Key17::KEY_OK:
Serial.println("STOP");
CAR_stop();
break;
default:
Serial.println("WARNING: unused key:");
break;
}
}
}
void CAR_moveForward() {
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
digitalWrite(IN3_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN4_PIN, LOW);
}
void CAR_moveBackward() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN3_PIN, LOW);
digitalWrite(IN4_PIN, HIGH);
}
void CAR_turnLeft() {
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
digitalWrite(IN3_PIN, LOW);
digitalWrite(IN4_PIN, LOW);
}
void CAR_turnRight() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
digitalWrite(IN3_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN4_PIN, LOW);
}
void CAR_stop() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
digitalWrite(IN3_PIN, LOW);
digitalWrite(IN4_PIN, LOW);
}
사용 방법
- Arduino IDE에서 이 지침을 따라 DIYables_IRcontroller 라이브러리를 설치하십시오.
- 위에 표시된 다이어그램대로 연결하십시오.
- 코드 업로드 시 Arduino Nano를 USB 케이블로 전원을 공급할 예정이므로 Arduino Nano의 Vin 핀에서 전선을 분리하십시오.
- 차를 뒤집어 바퀴가 위로 오도록 하십시오.
- Arduino Nano를 USB 케이블을 사용하여 컴퓨터에 연결하십시오.
- 제공된 코드를 복사하여 Arduino IDE에서 열십시오.
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino Nano로 전송하십시오.
- IR 리모트 컨트롤러를 사용하여 차를 앞으로, 뒤로, 왼쪽, 오른쪽으로 움직이거나 멈추게 하십시오.
- 바퀴가 명령에 따라 올바르게 움직이는지 확인하십시오.
- 바퀴가 잘못된 방향으로 움직인다면 L298N 모듈의 DC 모터의 전선을 교체하십시오.
- Arduino IDE의 시리얼 모니터에서 결과를 확인할 수도 있습니다.
COM6
MOVING FORWARD
MOVING BACKWARD
TURNING LEFT
TURNING RIGHT
STOP
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
- 모든 것이 정상적으로 작동한다면, 아두이노 나노에서 USB 케이블을 분리하고, 배터리에서 아두이노 나노를 전원 공급하기 위해 Vin 핀에 다시 선을 연결하세요.
- 차를 바퀴가 땅에 닿게 정상 위치로 다시 뒤집으세요.
- 자동차를 조종하는 재미를 즐기세요!
코드 설명
위의 아두이노 코드의 주석 라인에서 설명을 찾을 수 있습니다.
다음 튜토리얼을 확인함으로써 코드에 대해 더 자세히 알아볼 수 있습니다:
- 아두이노 나노 - IR 리모콘 제어 튜토리얼
- 아두이노 나노 - DC 모터 튜토리얼
이 프로젝트를 다음과 같이 확장할 수 있습니다:
- 장애물이 감지되면 차를 즉시 멈출 수 있도록 장애물 회피 센서를 추가함.
- 차의 속도를 제어하는 기능 추가 (아두이노 나노 - DC 모터 튜토리얼 참조). 제공된 코드는 차를 전속력으로 제어함.
동영상
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