라즈베리 파이 피코 액추에이터
이 튜토리얼은 라즈베리 파이 피코를 사용하여 선형 액추에이터를 제어하는 방법을 안내합니다. 자세히는 다음과 같은 내용을 다룰 것입니다:
- 선형 액추에이터가 작동하는 방식.
- 선형 액추에이터를 확장하거나 수축시키는 방법.
- L298N 드라이버와 Raspberry Pi Pico를 사용하여 선형 액추에이터를 제어하는 방법.
- 선형 액추에이터의 속도를 제어하는 방법.
이 가이드는 피드백이 없는 선형 액추에이터에 초점을 맞추고 있습니다. 피드백이 있는 선형 액추에이터에 대한 정보가 필요하시면, 다음 가이드로 이동해 주십시오: 라즈베리 파이 피코 - 피드백이 있는 액추에이터
준비물
1 | × | 라즈베리 파이 피코 W | 아마존 | |
1 | × | 라즈베리 파이 피코 (또는) | 아마존 | |
1 | × | 마이크로 USB 케이블 | 아마존 | |
1 | × | 선형 액추에이터r | 아마존 | |
1 | × | L298N 모터 드라이버 모듈 | 쿠팡 | 아마존 | |
1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
1 | × | (추천) 라즈베리 파이 피코용 스크루 터미널 확장 보드 | 아마존 |
선형 액추에이터에 대하여

선형 액추에이터 핀아웃
리니어 액추에이터는 두 개의 전선을 가지고 있습니다.
- 양극선: 보통 빨간색
- 음극선: 보통 검은색

작동 원리
리니어 액추에이터를 구매할 때는 작동 전압을 아는 것이 중요합니다. 예를 들어, 12볼트를 사용하는 리니어 액추에이터를 생각해 보세요.
12V 전원과 12V 선형 액추에이터를 연결하면:
- 양전선에 12V를 연결하고 음전선에 GND를 연결합니다: 이렇게 하면 선형 액추레이터가 최종 지점에 도달할 때까지 빠르게 확장됩니다.
- 음전선에 12V를 연결하고 양전선에 GND를 연결합니다: 이렇게 하면 선형 액추레이터가 최종 지점에 도달할 때까지 빠르게 수축됩니다.
양극 및 음극 전선을 접지에 연결하여 액추에이터의 전원을 차단하면 액추에이터가 움직이지 않게 됩니다.
※ 주의:
DC 모터, 서보 모터, 그리고 기어가 없는 스테퍼 모터는 전원이 없고 하중이 걸리면 제 위치를 유지할 수 없습니다. 그러나 액추에이터는 하중이 있어도 전원 없이 제 위치를 유지할 수 있습니다.
만약 선형 액추에이터에 12V 미만의 전압을 사용하면, 기능은 작동하지만 속도가 느려집니다. 이는 전원 공급 전압을 조절함으로써 선형 액추에이터의 속도를 변화시킬 수 있음을 나타냅니다. 하지만, 전압을 정확하게 조절하는 것은 어려워서 보통 이런 방법은 사용되지 않습니다. 일반적으로, 전압은 일정하게 유지되며 선형 액추에이터의 속도는 PWM 신호로 제어됩니다. PWM 듀티 사이클이 증가하면, 선형 액추에이터가 더 빠르게 움직입니다.

Raspberry Pi Pico를 사용하여 리니어 액추에이터 제어하는 방법
선형 액추에이터를 작동하는 것은 다음을 포함합니다:
- 리니어 액추에이터가 가능한 한 빠르게 확장됩니다.
- 리니어 액추에이터가 가능한 한 빠르게 수축됩니다.
- (선택 사항) 확장 및 수축 속도를 변경합니다.
라즈베리 파이 피코는 리니어 액추에이터를 위한 제어 신호를 생성할 수 있습니다. 하지만 이 신호는 낮은 전압과 전류를 가지고 있기 때문에 액추에이터를 직접 제어할 수 없습니다. 라즈베리 파이 피코와 리니어 액추에이터 사이에는 하드웨어 드라이버를 사용해야 합니다. 드라이버는 두 가지 역할을 합니다:
- Raspberry Pi Pico의 제어 신호의 강도와 전압을 증폭시킵니다.
- 방향을 결정하는 전원 공급의 극성을 전환하기 위해 Raspberry Pi Pico의 추가 신호를 사용합니다.
※ 주의:
이 가이드는 모든 선형 액추에이터에 적합합니다. 여기서는 12V 선형 액추에이터를 예시로 사용하여 작동 방법을 보여줍니다.
만약 5V 선형 액추에이터와 Raspberry Pi Pico를 사용한다면, 드라이버를 추가해야 합니다. 액추에이터와 Raspberry Pi Pico 모두 5V로 작동하지만, Raspberry Pi Pico는 액추에이터에 충분한 전류를 제공하지 않습니다.
이 가이드는 L298N 드라이버를 기반으로 합니다. 그러나 L293D 칩과 같이 선형 액추에이터를 관리할 수 있는 다른 옵션도 있습니다.
※ 주의:
릴레이를 드라이버로 사용할 수도 있지만, 하나의 선형 액추에이터를 제어(연장 및 수축)하려면 네 개의 릴레이가 필요합니다.
L298N 드라이버 정보
이 가이드는 L298N 드라이버를 사용하여 선형 액추에이터, DC 모터, 스텝퍼 모터와 같은 장치를 제어하는 방법을 보여줍니다. 여기에서는 선형 액추에이터 제어에 중점을 둘 것입니다.
L298N 드라이버 핀아웃

L298N 드라이버는 채널 A와 채널 B라고 불리는 두 개의 구분된 섹션으로 구성되어 있습니다. 이러한 설계 덕분에 동시에 두 개의 서로 다른 선형 액추에이터를 제어할 수 있습니다. 만약 선형 액추에이터 A가 채널 A에 연결되고, 선형 액추에이터 B가 채널 B에 연결된다면, L298N 드라이버는 총 13개의 핀을 갖게 됩니다.
두 채널의 공통 핀:
- VCC 핀: 선형 액추에이터에 전원을 공급합니다. 5볼트에서 35볼트까지 지원됩니다.
- GND 핀: 공통 접지 역할을 하며 GND(0볼트)에 연결해야 합니다.
- 5V 핀: L298N 모듈에 전원을 공급합니다. Raspberry Pi Pico의 5볼트에 연결할 수 있습니다.
채널 A 핀:
- ENA 핀: 선형 액추에이터 A의 속도를 제어합니다. 점퍼를 제거하고 이 핀을 PWM 입력에 연결하여 이동 속도를 변경합니다.
- IN1 및 IN2 핀: 선형 액추에이터의 이동 방향을 설정합니다. 한 핀이 HIGH이고 다른 핀이 LOW일 때 액추에이터가 확장 또는 수축됩니다. 두 핀이 모두 HIGH이거나 모두 LOW이면 액추에이터가 정지합니다.
- OUT1 및 OUT2 핀: 선형 액추에이터 A에 연결합니다.
채널 B 핀:
- ENB 핀: 이 핀들을 사용하여 리니어 액추에이터 B의 속도를 제어합니다. 점퍼를 제거하고 PWM 신호를 적용하여 액추에이터 B가 이동하는 속도를 변경할 수 있습니다.
- IN3 & IN4 핀: 이 핀들은 리니어 액추에이터의 이동 방향을 제어합니다. 한 핀을 HIGH로, 다른 핀을 LOW로 설정하여 액추에이터가 바깥으로 또는 안으로 이동하게 합니다. 두 핀 모두 HIGH이거나 LOW이면 액추에이터는 움직이지 않습니다.
- OUT3 & OUT4 핀: 이 핀들을 리니어 액추에이터에 연결하세요.
L298N 드라이버는 두 가지 유형의 입력 전원을 사용할 수 있습니다:
- 선형 액추에이터 (VCC 및 GND 핀): 5V에서 35V 사이의 전압 사용
- L298N 모듈 내부 회로 (5V 및 GND 핀): 5V에서 7V 사이의 전압 사용
L298N 드라이버에는 다양한 용도로 사용되는 세 개의 점퍼가 포함되어 있습니다. 간단하게 하기 위해 L298N 드라이버에서 모든 점퍼를 제거해 주십시오.
Raspberry Pi Pico와 L298N 드라이버를 사용하여 두 개의 선형 액추에이터를 동시에 제어할 수 있습니다. 각각의 선형 액추에이터를 작동시키기 위해 Raspberry Pi Pico의 세 개의 핀만 있으면 됩니다.
※ 주의:
이 가이드의 이 섹션은 채널 A를 사용하여 선형 액추에이터를 작동하는 방법을 설명합니다. 다른 선형 액추에이터를 작동하는 것도 이와 유사하게 수행됩니다.
선형 액추에이터 제어 방법
우리는 L298N 드라이버를 사용하여 리니어 액추에이터를 제어하는 방법을 배울 것입니다.
배선도
와이어 연결을 시작하기 전에, L298N 모듈에서 모든 세 개의 점퍼를 제거하세요.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
리니어 액추에이터 확장/수축 방법
선형 액추에이터의 방향은 IN1과 IN2 핀을 HIGH 또는 LOW로 조정하여 변경할 수 있습니다. 아래 표는 두 채널 모두에 대해 이 작업을 수행하는 방법을 설명합니다.
IN1 pin | IN2 pin | Direction |
---|---|---|
LOW | LOW | Linear Actuator A stops |
HIGH | HIGH | Linear Actuator A stops |
HIGH | LOW | Linear Actuator A extends |
LOW | HIGH | Linear Actuator A retracts |
- 리니어 액추에이터 A를 확장함
- 선형 액추에이터 A가 뒤로 당깁니다.
※ 주의:
OUT1 및 OUT2 핀이 리니어 액추에이터에 잘못 연결되면, 반대 방향으로 이동합니다. 이를 수정하려면 OUT1과 OUT2 핀의 위치를 바꾸거나 소프트웨어에서 IN1 및 IN2 핀에 대한 제어 명령을 변경하십시오.
리니어 액추에이터가 확장하거나 수축되지 않도록 하는 방법
리니어 액추에이터는 가장 멀리 또는 가까운 지점에 도달하면 자동으로 전진 또는 후진을 멈춥니다. 또한 해당 지점에 도달하기 전에 멈추도록 설정할 수도 있습니다.
선형 액추에이터를 멈추는 방법은 2가지가 있습니다.
- IN1 및 IN2 핀을 LOW로 설정합니다.
- IN1 및 IN2 핀을 HIGH로 설정합니다.
라즈베리파이 피코 예제 코드
이 코드는 다음과 같은 작업을 수행합니다:
- 액추에이터를 빠르게 확장
- 액추에이터를 정지
- 액추에이터를 빠르게 수축
- 액추에이터를 정지
자세한 사용 방법
다음 지침을 단계별로 따르십시오:
- 컴퓨터에 Thonny IDE가 설치되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi Pico에 MicroPython 펌웨어가 설치되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi Pico를 처음 사용하는 경우, 자세한 안내를 위해 라즈베리 파이 피코 - 시작하기 튜토리얼을 참조하세요.
- L298N 모듈에서 세 개의 점퍼를 모두 제거하세요.
- 제공된 다이어그램에 따라 Raspberry Pi Pico를 L298N 모듈을 통해 선형 액추에이터에 연결하세요.
- USB 케이블을 사용하여 Raspberry Pi Pico를 컴퓨터와 연결하세요.
- 컴퓨터에서 Thonny IDE를 실행하세요.
- Thonny IDE에서 도구 옵션으로 이동하여 MicroPython (Raspberry Pi Pico) 인터프리터를 선택하세요.
- 인터프리터 탭에서 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (Raspberry Pi Pico)를 선택하세요.
- 올바른 포트가 선택되어 있는지 확인하세요. Thonny IDE가 자동으로 포트를 감지해야 하지만, 경우에 따라 수동으로 선택해야 할 수 있습니다 (예: Windows의 경우 COM3 또는 Linux의 경우 /dev/ttyACM0).
- 위의 코드를 복사하여 Thonny IDE의 편집기에 붙여넣으세요.
- Raspberry Pi Pico에 스크립트를 저장하세요:
- 저장 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S 키를 사용하세요.
- 저장 대화 상자에서 두 개의 섹션, "이 컴퓨터"와 "Raspberry Pi Pico"가 표시됩니다. Raspberry Pi Pico를 선택하세요.
- 파일 이름을 main.py로 저장하세요.
- 스크립트를 실행하려면 초록색 실행 버튼을 클릭하거나 F5 키를 누르세요. 스크립트가 실행됩니다.
- 액추에이터 상태를 확인하세요. 다음과 같이 동작합니다:
- 선형 액추에이터는 최대 지점에 도달하면 확장 후 정지합니다.
- 선형 액추에이터는 일정 시간 동안 위치를 유지합니다.
- 선형 액추에이터는 끝 지점에 도달하면 수축 후 정지합니다.
- 선형 액추에이터는 일정 기간 동안 위치를 유지합니다.
- 이 패턴이 반복적으로 계속됩니다.
L298N 드라이버를 통한 리니어 액추에이터 속도 제어 방법
선형 액추에이터의 속도를 쉽게 변경하려면 단순히 HIGH로 설정하는 대신 ENA 핀에 PWM 신호를 사용하여 제어하세요. 아래 MicroPython 스크립트는 그 방법을 보여줍니다.
동영상
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