라즈베리 파이 서보 모터
이 튜토리얼은 라즈베리 파이를 사용하여 서보 모터를 제어하는 방법을 안내합니다. 자세히, 우리는 다음을 배웁니다:
- 라즈베리 파이에 서보 모터 연결하는 방법
- 서보 모터 회전을 위한 라즈베리 파이 프로그래밍 방법
- 라즈베리 파이를 사용하여 서보 모터의 속도를 제어하는 방법
Hardware Preparation
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서보 모터 소개
서보 모터는 일반적으로 0도에서 180도 사이의 특정 범위 내에서 샤프트를 회전시킬 수 있는 구성 요소입니다. 주로 물체의 각도 위치를 제어하는 데 사용됩니다.
서보 모터 핀아웃
서보 모터에는 세 개의 핀이 있습니다.
- VCC 핀 (일반적으로 빨간색)은 VCC (5V)에 연결해야 합니다.
- GND 핀 (주로 검정색 또는 갈색)은 GND (0V)에 연결해야 합니다.
- 신호 핀 (보통 노란색 또는 주황색)은 Raspberry Pi의 핀에서 PWM 제어 신호를 수신합니다.
라즈베리 파이 - 서보 모터
Raspberry Pi의 일부 핀은 PWM 신호를 생성하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 신호 핀을 Raspberry Pi의 핀 하나에 연결하고 해당 핀에서 PWM을 생성하도록 프로그래밍하여 서보 모터를 제어할 수 있습니다.
Raspberry Pi Servo 라이브러리 덕분에 서보 모터 제어가 간단해졌습니다. 우리는 서보 모터의 작동원리나 PWM 신호 생성 방법을 이해할 필요가 없습니다. 라이브러리를 사용하는 방법만 배우면 됩니다.
Wiring Diagram
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
단순함을 유지하기 위해 위의 배선도를 테스트 및 학습에 사용하며, 낮은 토크의 서보 모터에 적합합니다. 외부 전원 공급 장치를 서보 모터에 사용할 것을 강력히 권장합니다. 아래의 배선도는 서보 모터를 외부 전원에 연결하는 방법을 보여줍니다.
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
배선 구성을 간단하고 체계적으로 만들기 위해, Raspberry Pi용 스크루 터미널 블록 실드 사용을 권장합니다. 이 실드는 아래와 같이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬운 연결을 제공합니다:
라즈베리 파이 코드
Detailed Instructions
- Raspberry Pi에 Raspbian이나 다른 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
- 라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하세요.
- Linux 및 macOS의 기본 SSH 클라이언트 또는 Windows의 PuTTY를 사용하여 SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결합니다. SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결하는 방법을 참조하세요.
- RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않다면, 다음 명령어를 사용하여 설치하세요.
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Python 스크립트 파일 servo_motor.py을(를) 생성하고 다음 코드를 추가하십시오:
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-servo-motor
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin connected to the servo motor
SERVO_PIN = 18
# Set the servo pin as an output pin
GPIO.setup(SERVO_PIN, GPIO.OUT)
# Set up PWM
pwm_frequency = 50 # Set PWM frequency to 50Hz (standard for most servos)
pwm = GPIO.PWM(SERVO_PIN, pwm_frequency)
pwm.start(0)
def set_servo_angle(angle):
duty_cycle = (angle / 18) + 2.5
pwm.ChangeDutyCycle(duty_cycle)
time.sleep(0.3) # Give the servo time to reach the desired angle
try:
while True:
# Rotate the servo from 0 to 180 degrees
for angle in range(0, 181, 10):
set_servo_angle(angle)
# Rotate the servo back from 180 to 0 degrees
for angle in range(180, -1, -10):
set_servo_angle(angle)
except KeyboardInterrupt:
# If the user presses Ctrl+C, clean up the GPIO configuration
pwm.stop()
GPIO.cleanup()
- 파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:
python3 servo_motor.py
스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프에서 계속 실행됩니다.
- 결과를 확인하십시오: 서보 모터는 시계 방향 및 반시계 방향으로 느린 속도로 최대 180°까지 회전합니다.
코드 설명
소스 코드의 주석에 포함된 한줄씩 설명을 확인하세요!
서보 모터의 속도 제어 방법
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-servo-motor
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin connected to the servo motor
SERVO_PIN = 18
# Set the servo pin as an output pin
GPIO.setup(SERVO_PIN, GPIO.OUT)
# Set up PWM
pwm_frequency = 50 # Set PWM frequency to 50Hz (standard for most servos)
pwm = GPIO.PWM(SERVO_PIN, pwm_frequency)
pwm.start(0)
MOVING_TIME = 3000 # moving time is 3 seconds
angle_start = 30 # 30°
angle_stop= 90 # 90°
move_start_ms = int(round(time.time() * 1000)) # start moving in milliseconds
try:
while True:
# Get the elapsed time since the movement started
progress = int(round(time.time() * 1000)) - move_start_ms
if progress <= MOVING_TIME:
# Calculate the current angle based on the progress
angle = angle_start + (angle_stop- angle_start) * progress / MOVING_TIME
pwm.ChangeDutyCycle(2.5 + (angle / 18)) # Convert angle to duty cycle
time.sleep(0.05) # Adjust this delay to control the speed/smoothness of movement
except KeyboardInterrupt:
# If the user presses Ctrl+C, clean up the GPIO configuration
pwm.stop()
GPIO.cleanup()
Video Tutorial
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