ESP8266 - 피드백 액추에이터 | ESP8266 - Feedback Actuator
이전 튜토리얼에서는 피드백이 없는 리니어 액추에이터에 대해 논의했습니다. 이 튜토리얼은 여러분에게 피드백 리니어 액추에이터(피드백 리니어 액추에이터로도 알려져 있음)를 지시합니다. 이 유형의 리니어 액추에이터는 그것의 스트로크 위치를 식별하고 제어하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 구체적으로, 우리는 다음을 학습할 것입니다:
- 피드백 선형 액추에이터의 작동 원리
- 피드백 선형 액추에이터의 위치 결정 방법(밀리미터 단위)
- 선형 액추에이터의 위치를 제어하는 방법
준비물
| 1 | × | ESP8266 NodeMCU | Amazon | |
| 1 | × | Micro USB Cable | Amazon | |
| 1 | × | 12V Linear Feedback Actuator | Amazon | |
| 1 | × | L298N Motor Driver Module | Amazon | |
| 1 | × | 12V Power Adapter | Amazon | |
| 1 | × | DC Power Jack | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Jumper Wires | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) 5V Power Adapter for ESP8266 | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) ESP8266 Screw Terminal Adapter | Amazon |
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피드백 선형 액추에이터에 관하여
피드백이 있는 리니어 액추에이터는 위치를 식별하고 관리할 수 있는 신호가 있는 것입니다. 피드백으로서 스트로크 위치에 따른 전압 값을 생성하기 위해 저항기가 사용됩니다.
피드백 선형 액추에이터 핀배열
피드백 선형 구동기에는 5개의 전선이 있습니다:
- 구동기 양선: 이 선은 고전압(12V, 24V, 48V...)을 적용함으로써 선형 구동기를 제어하는 데 사용됩니다.
- 구동기 음선: 이 선은 고전압(12V, 24V, 48V...)을 적용함으로써 선형 구동기를 제어하는 데 사용됩니다.
- 5V 선: 이 선은 피드백 포텐시오미터에 사용됩니다. 5V 또는 3.3V에 연결해야 합니다.
- GND 선: 이 선은 피드백 포텐시오미터에 사용됩니다. GND에 연결해야 합니다.
- 포텐시오미터 선: (피드백 선이나 출력 선으로도 불림) 이 선은 스트로크의 위치에 따라 전압 값을 출력합니다.
작동 원리
긍정적이고 부정적인 전선에 고전압을 공급하면, 액추에이터의 작동 범위가 확장되거나 축소됩니다. 구체적으로:
- 긍정적인 선에 12V(12V, 24V, 48V...)가 연결되고, 부정적인 선에 GND가 연결되면, 선형 액추에이터는 한계에 도달할 때까지 최대 속도로 확장됩니다.
- 부정적인 선에 12V(12V, 24V, 48V...)가 연결되고, 긍정적인 선에 GND가 연결되면, 선형 액추에이터는 한계에 도달할 때까지 최대 속도로 축소됩니다.
- 액추에이터에 전력이 차단되면(긍정적인 선과 부정적인 선에 GND), 액추에이터의 확장/축소가 중지됩니다.
※ NOTE THAT:
작동기를 작동시키는 데 필요한 전압은 그 사양에 의해 결정됩니다. 정확한 전압을 알아보려면 데이터시트나 매뉴얼을 참조하십시오.
전원이 꺼져 있을 때도 작동기는 하중을 지탱하면서 위치를 유지할 수 있습니다.
포텐쇼미터 전선의 전압은 액츄에이터의 스트로크 위치와 직접적인 관련이 있습니다. 이 전압을 측정함으로써, 우리는 스트로크의 위치를 확인할 수 있습니다.
배선도
L298N 모듈의 점퍼 3개를 모두 제거한 후에 전선을 연결하세요.
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP8266의 핀 배치 및 ESP8266 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 더 많이 보십시오.
선형 액추에이터를 확장/수축하는 방법
ESP8266 - 구동기 튜토리얼을 확인하세요.
선형 액추에이터의 위치 찾는 방법
이것은 리니어 액추에이터에서 스트로크의 위치를 찾는 방법을 설명한 일러스트레이션입니다.
보정
- 액추에이터의 스트로크 길이(밀리미터 단위)를 자로 측정하거나 데이터시트를 참조하여 결정하세요.
- 선형 액추에이터가 완전히 확장되었을 때와 완전히 축소되었을 때의 출력 값을 확인하려면 아래의 코드를 실행하세요.
/*
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
// 작동기가 완전히 확장되고 축소될 때의 피드백을 얻기 위한 코드
#define ENA_PIN 7 // EN1 핀 L298N에 연결된 ESP8266 핀
#define IN1_PIN 6 // IN1 핀 L298N에 연결된 ESP8266 핀
#define IN2_PIN 5 // IN2 핀 L298N에 연결된 ESP8266 핀
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // 작동기의 포텐셔미터에 연결된 ESP8266 핀
void setup() {
Serial.begin(9600);
// 디지털 핀을 출력으로 초기화합니다.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
// 작동기를 확장합니다
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
delay(20000); // 작동기가 완전히 확장될 때까지 기다립니다. 한계에 도달하면 자동으로 멈출 것입니다
// 아날로그 인 값 읽기:
int POTENTIOMETER_MAX = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
Serial.print("POTENTIOMETER_MAX = ");
Serial.println(POTENTIOMETER_MAX);
// 작동기를 축소합니다
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, HIGH);
delay(20000); // 작동기가 완전히 확장될 때까지 기다립니다. 한계에 도달하면 자동으로 축소가 멈출 것입니다
int POTENTIOMETER_MIN = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
Serial.print("POTENTIOMETER_MIN = ");
Serial.println(POTENTIOMETER_MIN);
}
아래 예시에서와 같이 시리얼 모니터에서 로그를 관찰할 것입니다.
COM6
POTENTIOMETER_MAX = 987
POTENTIOMETER_MIN = 13
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
아래 코드에서 세 가지 값을 기록하십시오. 최소값과 최대값이 반대인 경우, IN1_PIN과 IN2_PIN을 바꾸십시오.
아래 코드에서 세 가지 값을 기록하세요. 최솟값과 최댓값이 바뀌었다면, IN1_PIN과 IN2_PIN을 서로 교환하세요.
액추에이터의 위치를 계산하는 ESP8266 코드
/*
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
#define ENA_PIN 7 // ESP8266 핀이 L298N의 EN1 핀에 연결됨
#define IN1_PIN 6 // ESP8266 핀이 L298N의 IN1 핀에 연결됨
#define IN2_PIN 5 // ESP8266 핀이 L298N의 IN2 핀에 연결됨
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // ESP8266 핀이 작동기의 포텐쇼미터에 연결됨
#define STROKE_LENGTH 102 // 이 값을 업데이트 하세요 (밀리미터 단위)
#define POTENTIOMETER_MAX 987 // 이 값을 업데이트 하세요
#define POTENTIOMETER_MIN 13 // 이 값을 업데이트 하세요
void setup() {
Serial.begin(9600);
// 디지털 핀을 출력으로 초기화합니다.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
// 작동기를 확장합니다
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
int potentiometer_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
int stroke_pos = map(potentiometer_value, POTENTIOMETER_MIN, POTENTIOMETER_MAX, 0, STROKE_LENGTH);
Serial.print("스트로크 위치 = ");
Serial.print(stroke_pos);
Serial.println(" mm");
}
- 세 개의 보정된 값을 가지고 코드를 업데이트하세요.
- 코드를 ESP8266에 업로드하세요.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.
COM6
The stroke's position = 2 mm
The stroke's position = 35 mm
The stroke's position = 43 mm
The stroke's position = 60 mm
The stroke's position = 68 mm
The stroke's position = 79 mm
The stroke's position = 83 mm
The stroke's position = 96 mm
The stroke's position = 100 mm
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
특정 위치로 선형 구동기를 제어하는 방법
/*
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP8266 NodeMCU 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp8266/esp8266-feedback-actuator
*/
#define ENA_PIN 7 // ESP8266 핀이 L298N의 EN1 핀에 연결됨
#define IN1_PIN 6 // ESP8266 핀이 L298N의 IN1 핀에 연결됨
#define IN2_PIN 5 // ESP8266 핀이 L298N의 IN2 핀에 연결됨
#define POTENTIOMETER_PIN A0 // ESP8266 핀이 액추에이터의 전위차계에 연결됨
#define STROKE_LENGTH 102 // 이 값을 업데이트 해주세요 (밀리미터 단위)
#define POTENTIOMETER_MAX 987 // 이 값을 업데이트 해주세요
#define POTENTIOMETER_MIN 13 // 이 값을 업데이트 해주세요
#define TOLERANCE 5 // 밀리미터 단위
int targetPosition_mm = 50; // 밀리미터 단위
void setup() {
Serial.begin(9600);
// 디지털 핀을 출력으로 초기화합니다.
pinMode(ENA_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN1_PIN, OUTPUT);
pinMode(IN2_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(ENA_PIN, HIGH);
}
void loop() {
int potentiometer_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
int stroke_pos = map(potentiometer_value, POTENTIOMETER_MIN, POTENTIOMETER_MAX, 0, STROKE_LENGTH);
Serial.print("The stroke's position = ");
Serial.print(stroke_pos);
Serial.println(" mm");
if (stroke_pos < (targetPosition_mm - TOLERANCE))
ACTUATOR_extend();
else if (stroke_pos > (targetPosition_mm + TOLERANCE))
ACTUATOR_retract();
else
ACTUATOR_stop();
}
void ACTUATOR_extend() {
digitalWrite(IN1_PIN, HIGH);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
}
void ACTUATOR_retract() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, HIGH);
}
void ACTUATOR_stop() {
digitalWrite(IN1_PIN, LOW);
digitalWrite(IN2_PIN, LOW);
}
동영상
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