SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 초음파 센서 서보 모터

이 튜토리얼은 Raspberry Pi와 초음파 센서를 사용하여 서보 모터를 제어하는 방법을 안내합니다. 자세히:

물체가 초음파 센서에 가까이 있으면 Raspberry Pi는 서보 모터를 90도로 회전시킵니다.
물체가 초음파 센서에서 멀리 있으면 Raspberry Pi는 서보 모터를 다시 0도로 회전시킵니다.

Hardware Preparation

1	×	Raspberry Pi 4 Model B	Amazon
1	×	Ultrasonic Sensor	쿠팡 \| Amazon
1	×	Servo Motor	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(추천) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi	쿠팡 \| Amazon
1	×	(추천) USB-C Power Cable with On/Off Switch for Raspberry Pi 4B	Amazon
1	×	(추천) Plastic Case and Cooling Fan for Raspberry Pi 4B	Amazon
1	×	(추천) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi	Amazon

공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

서보 모터 및 초음파 센서에 대하여

서보 모터와 초음파 센서(핀아웃, 동작 방식, 프로그래밍 방법 등)에 익숙하지 않다면, 다음 튜토리얼이 학습에 도움이 될 것입니다:

Wiring Diagram

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:

Raspberry Pi Screw Terminal Block Shield

위에 보여진 배선도는 저토크 서보 모터에만 적합하다는 점에 유의하시기 바랍니다. 모터가 회전하지 않고 진동할 경우, 외부 전원을 사용하여 서보 모터에 더 많은 전력을 제공해야 합니다. 아래는 서보 모터에 외부 전원을 사용하는 배선도를 보여줍니다.

이미지 추가 예정

외부 전원의 GND를 Arduino Raspberry Pi의 GND에 연결하는 것을 잊지 마세요.

라즈베리 파이 코드 - 초음파 센서가 서보 모터를 제어합니다.

Detailed Instructions

Raspberry Pi에 Raspbian 또는 기타 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
라이브러리를 설치해야 한다면 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
만약 처음으로 Raspberry Pi를 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하세요.
Linux 및 macOS의 기본 SSH 클라이언트 또는 Windows의 PuTTY를 사용하여 PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하세요. PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하는 방법을 참조하세요.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 만약 설치되어 있지 않다면, 다음 명령어를 사용하여 설치하세요:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

파이썬 스크립트 파일 ultrasonic_servo.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-ultrasonic-sensor-servo-motor import RPi.GPIO as GPIO import time # Constants TRIG_PIN = 2 # Raspberry Pi GPIO pin connected to TRIG pin of ultrasonic sensor ECHO_PIN = 3 # Raspberry Pi GPIO pin connected to ECHO pin of ultrasonic sensor SERVO_PIN = 18 # Raspberry Pi GPIO pin connected to servo motor DISTANCE_THRESHOLD = 50 # in centimeters # Setup GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(TRIG_PIN, GPIO.OUT) GPIO.setup(ECHO_PIN, GPIO.IN) GPIO.setup(SERVO_PIN, GPIO.OUT) # Create PWM instance for servo servo_pwm = GPIO.PWM(SERVO_PIN, 50) # 50 Hz frequency servo_pwm.start(0) # Initialize servo position def measure_distance(): # Generate 10-microsecond pulse to TRIG pin GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.HIGH) time.sleep(0.00001) GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW) # Measure duration of pulse from ECHO pin pulse_start = time.time() pulse_end = pulse_start while GPIO.input(ECHO_PIN) == 0 and time.time() - pulse_start < 0.1: pulse_start = time.time() while GPIO.input(ECHO_PIN) == 1 and time.time() - pulse_end < 0.1: pulse_end = time.time() duration = pulse_end - pulse_start # Calculate the distance distance_cm = duration * 34300 / 2 return distance_cm try: while True: # Measure distance distance_cm = measure_distance() if distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD: # Rotate servo motor to 90 degrees servo_pwm.ChangeDutyCycle(7.5) else: # Rotate servo motor to 0 degrees servo_pwm.ChangeDutyCycle(2.5) # Print the value print(f"Distance: {distance_cm:.2f} cm") time.sleep(0.5) except KeyboardInterrupt: servo_pwm.stop() GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:

python3 ultrasonic_servo.py

스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프 내에서 계속 실행됩니다.

센서 앞에서 손을 흔드세요.
서보 모터의 움직임을 확인하세요.

※ NOTE THAT:

위 코드는 교육용입니다. 초음파 센서는 잡음에 매우 민감합니다. 초음파 센서를 실용적인 환경에서 사용할 계획이라면, 잡음 필터링을 적용해야 합니다. 초음파 센서의 거리 측정에서 잡음을 필터링하는 방법에 대한 자세한 내용은 이 튜토리얼을 참조하십시오.

Video Tutorial

비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.