step1. 모터드라이브 L298N 제어

 일단 위 사진은 동아리방에 굴러다니던 작품 한개 뜯은 것이다. 누구 것인지는 모르지만 감사하게 쓰겠습니다. 이 작품을 보면 엔코더가 달린 12V DC 모터 두개가 달려있다. 모터에 대한 자세한 스팩과 설명은 pwm 으로 모터 제어 하는 차례 설명하기로 한다.

회로도

 우선 먼저 해야 될 것은 motor driver 와 전원부를 만드는 것이다. 말이 만드는 것이지 motor driver는 L298N 이라고 이미 다 만들어져 있다. 원래 motor driver를 만들기 위해서는 다양한 소자들이 필요하고 많은 공간이 필요하다. 그러나 집적회로가 있으므로 인해서 공간이 많이 압축 되고 회로를 단순하게 꾸밀 수 있다. 

Motor Driver 를 쓰는 이유

 DC 모터는 + - 극만 연결해 주면 모터가 회전한다. 그리고 방향을 반대로 넣어주면 반대방향으로 돌아간다. 그런데 왜 굳이 motor driver 를 쓰는 것일까? 그 이유는 우리가 주로 사용하는 MCU 는 5V 전압에 20 mA 정도까지 전류를 사용할 수 있다. 모터를 굴리는데 전류가 어느 정도 들까? 모터 스팩마다 다르지만 모터 정역을 순식간에 확확 바꾸려면 최소한 1A 는 필요하다. 최소한이다. 만약에 우리가 만든 작품이 어딘가에 꼬라박혀서 벽에다 대고 계속 전진할 때 모터는 많은 힘을 필요로 하고 순간적으로 엄청난 전류를 필요로 한다. 또한 정지상태에서 출발을 할때 필요한 전류도 순간적으로 평상시보다 3~8 배 정도 높은 전류(기동전류라고 한다.)를 필요로한다. 그러므로 이렇게 높은 전류를 필요로 하는 소자를 MCU 와 함께 사용한다면 MCU 의 전류가 달려서 회로가 꺼지는 현상이 발생하겠지요? 그러므로 motor driver 를 사용해야 한다.

 위 사진에서 위쪽에 조그맣게 있는 것이 L298N 이다. 사용방법은 datasheet를 참조하는 것이 제일 좋다. 처음에는 보기 어렵겠지만 계속 봐서 익숙해지도록 하자. 이번에 사용되는 모터는 12 v 를 필요로 한다. Datasheet 에 보면 L298 Vs(Supply Voltage)의 최대 값이 50v 까지라고 적혀 있다. 그러므로 그냥 사용해도 된다. 참고로 위에서 말했듯이 큰용량의 전류가 필요하므로 선을 MCU 에 들어가는 선 보다는 굵은 선을 써야한다. 

문제점

 작업을 하면서 좀 애먹이게 했던 것이 있는데 L298 datasheet 를 보면 1번 pin 과 2 번 pin 을 저항에 연결해서 그라운드로 연결하라고 되어있다. 그런데 이것을 싹 무시하고 그냥 했더니 참 신기한 일이 발생하더라... 분명히 제대로 다 연결했는데 마치 쇼트가 난 것처럼 OUTPUT1 과 OUTPUT2 중 하나만 H 로 넣어도 두개가 전부 H 로 표시 되는 것이다. 처음에는 모터 선을 빼고 다시 측정해보니 정상처럼 나오는 것 같아서 모터쪽에 이상이 있는 줄 알았다. 그러나 다시 확인해 보니 OUTPUT1 에만 H 를 줬을 때 OUTPUT1 에서는 H (12 v) 가 잘 나오고 OUTPUT2 에서는 3.5 V 가 나오고 있었다. 그리고 이것이 모터와 연결하니 신기하게 H(12v ) 로 바뀌어서 출력 되는 현상이 발생. 왜 그런지는 모르겠지만 암튼 좋은 경험이었다.

이상 스탭 1을 마침