조이스틱으로 서보 모터 제어하기: 조이스틱 사용하여 서보 모터 각도 조절.

1. 이론 소개

• 서보 모터: 정밀한 위치 제어가 가능한 전기 모터입니다. 제어 신호에 따라 특정 각도로 회전할 수 있습니다.
• 조이스틱 모듈: X축과 Y축의 이동을 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 입력 장치입니다.

2. 준비물

• 아두이노 보드: 마이크로컨트롤러를 기반으로 하는 개발 보드입니다.
• 서보 모터: 예를 들어 SG90과 같은 소형 서보 모터입니다.
• 조이스틱 모듈: X축과 Y축의 움직임을 감지할 수 있는 모듈입니다.
• 점퍼 와이어: 센서, 모터, 아두이노 보드를 연결하는 데 사용되는 전선입니다.
• 브레드보드: 회로를 쉽게 조립할 수 있는 실험용 보드입니다.

3. 추천 보드 및 간단한 설명

• 아두이노 우노: 초보자에게 적합하며 다양한 프로젝트에 사용할 수 있는 범용 보드입니다.
• 아두이노 메가: 더 많은 핀과 메모리를 제공하여 복잡한 프로젝트에 적합합니다.

4. 회로 구성

• 서보 모터 연결: 서보 모터의 데이터 핀을 아두이노의 디지털 핀(예: 9번)에 연결합니다. VCC와 GND는 각각 아두이노의 5V와 GND에 연결합니다.
• 조이스틱 모듈 연결: 조이스틱의 VRx 핀을 아두이노의 아날로그 입력 핀(A0)에, VRy 핀을 아날로그 입력 핀(A1)에 연결합니다. VCC와 GND는 각각 아두이노의 5V와 GND에 연결합니다.

5. 코딩 내용

#include <Servo.h>

Servo myservo;  // 서보 객체 생성

int joyX = A0;  // 조이스틱 X축 연결 핀
int joyVal;     // 조이스틱 값

void setup() {
  myservo.attach(9); // 서보 핀 설정
}

void loop() {
  joyVal = analogRead(joyX); // 조이스틱 X축 값 읽기
  joyVal = map(joyVal, 0, 1023, 0, 180); // 값을 각도로 변환
  myservo.write(joyVal); // 서보 모터 각도 설정
  delay(15);
}

 

6. 코드 업로드 및 테스트

• 코드 업로드: 아두이노 IDE를 통해 아두이노 보드에 코드를 업로드합니다.
• 테스트: 조이스틱을 움직여 서보 모터의 각도가 조절되는지 확인합니다.

7. 토론 및 응용

• 서보 모터의 활용: 서보 모터를 활용한 다양한 로봇 공학 및 자동화 프로젝트에 대해 토론합니다.
• 응용 프로젝트: 로봇 팔, 자동 제어 시스템, 인터랙티브 아트워크 등에 서보 모터를 적용할 수 있습니다.

8. 추가 자료 및 과제

• 온라인 자료: 아두이노 공식 사이트, 서보 모터 및 조이스틱 모듈 사용법에 관한 튜토리얼 및 가이드.
• 과제: 조이스틱 입력에 따라 다양한 기능을 수행하는 서보 모터 기반 시스템 구현.

전문 용어 설명

1. 서보 모터 (Servo Motor): 특정 각도로 정밀하게 제어할 수 있는 모터.
2. 조이스틱 모듈: X축과 Y축 움직임을 전기 신호로 변환하는 장치.
3. 아날로그 입력 (Analog Input): 연속적인 신호 값을 읽을 수 있는 핀.
4. 디지털 출력 (Digital Output): 디지털 신호(ON/OFF)를 출력하는 핀.
5. map() 함수: 한 범위의 값을 다른 범위로 변환하는 함수.
6. PWM (Pulse Width Modulation): 신호의 폭을 조절하여 아날로그와 같은 효과를 내는 방법.
7. GND (Ground): 전기적 접지를 의미하는 핀.
8. VCC: 전원 공급을 의미하는 핀.
9. Servo 라이브러리: 아두이노에서 서보 모터를 쉽게 제어할 수 있도록 하는 라이브러리.
10. VRx, VRy: 조이스틱 모듈의 X축과 Y축 입력 핀.