12. 라즈베리파이 피코 서보모터

안녕하세요 땜블리 입니다.

라즈베리파이 피코 베이직 트레이닝 보드를 이용한 서보모터 제어를 진행 하겠습니다.

베이직 트레이닝 보드는 아래에서 확인이 가능합니다.

https://ttcw.tistory.com/4

라즈베리파이 피코 베이직 트레이닝보드 구성

1) 서보모터 구동 원리

(1) 동작설명

서보(Servo)란 서보메커니즘을 적용했다는 의미로, 시스템에서 해당 기기를 시스템이 요구하는 특정 위치로 이동하거나, 특정 수치(속도, 토크 등)만큼 가동시킬때, 정확하게 제어할 수 있는 구조를 갖추고 있다는 의미 입니다.

서보계의 조작부에 사용되는 것을 서보모터라고 부르며 전기식, 유압식, 전기유압식으로 구성되어 있습니다.

VCC 와 GND 에 전원을 인가하고 Signal 에 PWM 신호를 인가하여 모터를 제어합니다.

 

 

서보 모터는 Signal 선에 인가되는 PWM 신호에 따라서 해당 각도로 회전하게 됩니다.

주기가 20ms인 신호에 0.7ms~2.3ms의 H폭을 가지는 PWM 신호에 따라서 모터의 각도가 결정됩니다. 45도 단위로 0.4ms씩 차이가 나므로 좀 더 세밀한 각도 조절을 위해 45도의 신호 폭을 기준으로 시간을 계산하면 됩니다.

예 : 22.5도 = 1.5ms(0)+(0.4ms(45도)/2)= 1.7ms

pwm = PWM(Pin(19)) PWM 핀설정

pwm.freq(50) PWM 주기 설정

for position in range(1000,9000,50): for문으로 1000에서 9000까지 50씩 증가

for position in range(9000,1000,-50): for문으로 9000에서 1000까지 50씩 감소

 

(2) 코드작성

from time import sleep
from machine import Pin, PWM
pwm = PWM(Pin(19))
pwm.freq(50)
while True:
    for position in range(1000,9000,50):
        pwm.duty_u16(position)
        sleep(0.01)
    for position in range(9000,1000,-50):
        pwm.duty_u16(position)
        sleep(0.01)

(3) 동작결과

 

서보모터가 0도에서 180도를 반복합니다.

 

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2) 가변저항을 이용한 서보모터 각도제어

(1) 동작설명

가변저항 값을 실시간 읽어 서보모터 값으로 전달합니다.

servo1_pwm = Pin(19, Pin.OUT)

servo1 = PWM(servo1_pwm) PWM 핀 설정

servo1.freq(50) 주기 설정

VRData = vr_adc.read_u16() 가변저항 값 읽기

servo2Data = (VRData - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

가변저항 값을 서보모터에 맞는 최소값과 최대값으로 치환 합니다.

servo1 .duty_u16(int(servo2Data)) 치환된 값을 서보모터에 적용 합니다.

 

(2) 코드작성

from time import sleep
from machine import Pin, PWM, ADC
vr_adc = ADC(Pin(26)) #Pin(26,Pin.IN)
servo1_pwm = Pin(19, Pin.OUT)
servo2_pwm = Pin(18, Pin.OUT)
servo1 = PWM(servo1_pwm)
servo2 = PWM(servo2_pwm)
servo1.freq(50)
servo2.freq(50)
in_min =0
in_max =65535
out_min =1000
out_max =9000
while True:
    VRData = vr_adc.read_u16()
    servo2Data = (VRData - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
    servo1 .duty_u16(int(servo2Data))
    servo2 .duty_u16(int(servo2Data))
    sleep(0.01)

 

(3) 동작결과

 

가변저항의 값에 따라 서보모터가 움직입니다.