[기초전자전기] 모터 제어 실험 보고서

목차

1. AVR 이란?

- 모 터 -
* 실험관련 이론

1-1. DC모터

1-2 Stepping 모터

- 실험 방법 & 프로그램 소스 해석-

- 결 과 -

- 고 찰 -

본문내용

Port D 초기값
DDRD = 0xff;// Port D 설정, 출력으로 사용
while(1)// 조건이 맞을 때 까지 반복
{
buff= PINA;// buff0에 Port A 값을 저정한다.
delay(100);// 시간 지연 함수 호출
buff0 = buff0 & 0X03;// buff값에 0X03 AND Mask
Switch(buff0)// 어떤 값이면 어떤 문장으로 바로 찾아가서 그 문장을 출력 시켜주는 문장
{case 0X02;// SW0이 눌리면
STEP_M_CW();// STEP 모터 CW(시계방향) 구동
break;// 조건이 맞다면 멈추고 탈출
case 0X01;// SW1이 눌리면
STEP_M_CCW();// STEP 모터 CCW(반시계방향) 구동
break;// 조건이 맞다면 멈추고 탈출
default;// default값이면
STEP_M_STOP();// STEP 모터를 stop
break;// 조건이 맞다면 멈추고 탈출
}
}
}
void STEP_M_CW()// 시계방향
{
STEP_MOTOR = 0X01; // STEPPING Motor A상
STEP_LED = 0X01; // STEPPING Motor LED A상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X02; // STEPPING Motor B상
STEP_LED = 0X02; // STEPPING Motor LED B상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X04; // STEPPING Motor A상
STEP_LED = 0X04; // STEPPING Motor LED A상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X08; // STEPPING Motor B상
STEP_LED = 0X08; // STEPPING Motor LED B상
delay(2000);
}
void STEP_M_CCW()// 반시계 방향
{
STEP_MOTOR = 0X08; // STEPPING Motor B상
STEP_LED = 0X08; // STEPPING Motor LED B상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X04; // STEPPING Motor B상
STEP_LED = 0X04; // STEPPING Motor LED B상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X02; // STEPPING Motor B상
STEP_LED = 0X02; // STEPPING Motor LED B상
delay(2000);
STEP_MOTOR = 0X01; // STEPPING Motor A상
STEP_LED = 0X01; // STEPPING Motor LED A상
delay(2000);
}
void STEP_M_STOP()
{
STEP_MOTOR = 0X00; // STEPPING Motor A상
STEP_LED = 0X00; // STEPPING Motor LED
}
void delay(unsigned int cnt)
{
while(--cnt);
}
- 결 과 -
1. DC Motor
delay 안의 숫자가 커질수록 모터의 속도가 빨라졌다. 우리는 실험에서 시계방향으로 5000, 반시계방향으로 100의 숫자를 입력하였다. 그러자 시계방향의 속도가 반시계방향의 속도보다 현저히 빠르다는 것을 느낄 수 있었다.
2. STEPPING Motor
delay 안의 숫자가 커질수록 모터의 속도가 느려졌다. 우리는 실험에서 시계방향으로 2000, 반시계방향으로 500의 숫자를 입력하였다. 그러자 시계방향의 속도가 반시계방향의 속도보다 현저히 느리다는 것을 느낄 수 있었다.
즉, DC모터와 STEPPING모터는 실험에서 delay값에 따른 속도변화 상관관계가 반대였다.
- 고 찰 -
실험 명에서부터 알 수 있듯이 컴퓨터 프로그램 (Code Vision)을 이용하여 모터를 제어 하는 실험이다. 여러 명이서 한 조를 이루는 조별 실험이 아닌 2명이서 한 조를 이루어 실험 하였다. 조교님께서 우선 책의 DC 모터와 STEPPING 모터에 대한 이론을 설명해주신 다음에 조별로 미리 구성된 키트를 가지고 실험에 임하게 되었다. 한번도 AVR 제어프로그램 (Code Vision)을 사용해 본적도 들은 적도 없어서 키트를 완성하는데 조금의 어려움을 겪었다. 우리조가 가져온 키트에는 STEPPING모터의 문제가 있어서 컴퓨터에서 작성한 Source가 제대로 Compile 되지 않는 현상이 발생 했다. DC모터, Stepping모터를 가지고 실험을 실시하였는데, DC모터와 Stepping모터는 평소에 보던 모터와 작동하는 것이 흡사하였다.
위 사진에서도 볼 수 있지만, 실험 키트에는 모터와 AVR 이외에 많은 부품이 있는 것을 볼 수 있다. 그 중에서 L298N 이라는 DC모터의 좌측에 위치한 칩셋의 기능이 궁금하여서 조사 했는데, L298N 칩셋은 모터 드라이브를 구성하는 칩셋 중 한 종류이다. AVR가 출력하는 전압은 기껏해야 이지만 DC모터 구동을 위한 그것에 비해서는 매우 작은 량이기 때문에 모터 드라이브가 이 작은 출력을 증폭 시키는 역할을 한다는 것이다. 그리고 L298N 칩셋과 같은 역할을 하는 다른 칩을 찾아 볼 수 있었는데, Stepping 모터의 좌측에 위치한 4개의 Regulator가 L298N과 같은 역할을 한다고 한다. Regulator는 자리를 많이 차지하는 대신에 가격이 저렴하지만, L298N은 고가의 칩셋이라고 한다. 이러한 모터 드라이브 외에 역전류를 방지하는 diode를 볼 수 있었다. 만약 다이오드가 없다면 모터가 외부에서 힘을 받을 경우 회로 상에 전류가 흐르게 될 경우에 여러 요소들이 역전류에 의해 손상을 입게 될 것이다.
실제로 모터의 사용원리, 장단점을 조사하여 보고 프로그램에 따라 모터의 움직임이 변하는 것을 보니 흥미로웠다. 2명이서 실험을 하여서 좀 더 적극적인 실험이 될 수 있었던 것 같다. 현재 창의설계라는 과목을 듣고 있는데 자동, 수동 로봇을 만들 때 모터를 사용한다. 거기서 쓰이는 모터가 서버모터이다. 이번 모터실험수업을 듣고 나서 서버모터에 대한 궁금증이 생겨 더 조사해 보게 되었다. 이번 실험으로 좋은 지식을 얻게 되었다.

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전자전기,   모터 제어 실험 보고서,   모터 제어,   AVR,   DC모터,   Stepping 모터