오늘은 저희 i Servo BLDC 제어기와 모터, 거기에 벨트형 엑추에이터까지 포함된 동영상을 올리려고 합니다.

 위에 말씀드린 구성으로 가격은 얼마일까요?^^

40mm 벨트형 엑추에이터 300mm + i Servo BLDC 모터 90W + i Servo BLDC 제어기 => 40만원대!!

위의 구성으로 각종 산업용 장비를 만든다면 기존 가격에 절반이하의 가격으로 구성이 가능합니다^^

모터는 BLDC, DC, STEP 모두 사용이 가능하십니다.

가지고 계신 아이디어를 활용해 보세요!!

070-7019-1566 또는 richard@ntrex.co.kr로 바로! 연락주세요^^

MoonWalker MW-MDC24D500D 모델은 각 채널당 최대 연속 구동 전류가 40A인 채널이 2개가 있는 모델입니다. 용량이 높죠. 그래서 외형적 크기도 크답니다.  일단 이번 예제로 다룰 주행 로봇은

NT-TriWheel[바로가기]이라는 제품으로 그 안에 장착된 모터가 용량이 높습니다.

위에 보이는 사양대로 높죠. 어차피 10A만 넘어가도 MW-MDC24D200 시리즈로는 구동시키기 어렵습니다. 그래서 MW-MDC24D500 시리즈로 구동을 해보는 예제로 괜찮을 듯 합니다.

DCL 시리즈의 엔코더 연결 커넥터의 핀맵입니다.

그에 따른 배선도 입니다. 이전 동영상 강의까지 다 보셨다면 큰 무리없이 잘 연결하실 거라 생각합니다.

대용량이다 보니 MW-MDC24D500시리즈는 일반적인 작은 시스템에 비해 굵은 선을 사용하고 있는데요. 그래서 위와 같이 연결하시는게 좋습니다.

안전을 위해 마무리는 절연테이프로^^

그리고 이렇게 전원과의 연결도 터미널 블럭을 사용하시기를 권장합니다.

연결을 모두 다 완료한 모습입니다.

이미 여러면 나왔지만, 2채널형 모터 제어기를 두 바퀴 구동형으로 연결하시기 위해서는 한쪽 모터를 역방향으로 세팅하셔야합니다.

그리고, Pulse Input을 모두 Enable 시키시구요. 만약 속도나 토크 제어기가 세팅되기를 바라셨다면,  [바로가기]에 나타난 대로 속도나 토크 제어기의 게인값을 사용자의 환경에 맞게 맞추셔야합니다. 그리고 RC 조종기의 다양한 설정을 하시기 위해서는 [바로가기]에서처럼 설정을 바꾸고 테스트를 해보셔야합니다. 꼭, 모든 설정을 마친후에는 Write Configuration과 Save to Flash를 잊지 마시구요.

그리고 RC 리시버와 연결하시면 되지요. 요즘 나타난 동영상에서 저희가 계속 사용하는 RC 리시버와 DSub15핀 커넥터를 연결하는 저 케이블도 문의하시는 분이 많아서 곧 액세사리로 등록할 예정이랍니다.^^

이번에 예제로 삼을 대상은 저희가 판매하고 있는 STELLA입니다. [바로가기]

STELLA는 두 개의 모터가 있고 앞에 무게 지지용 바퀴가 있습니다. MoonWalker MW-MDC24D200D 모델을 가지고 이와 같은 모바일로봇을 구동할 수 있습니다.

먼저 두개의 모터를 연결하시고, 또 각 채널에 맞게 엔코더를 연결하시면 됩니다. 이때 엔코더 연결방향이 올바른지 확인하는 작업은 필수있습니다. 그 방법은 첫 번째 동영상 강의에서 언급했었습니다.[바로가기] 혹시 보지 않으셨다면 꼭 확인하세요.

이제 이전의 RC 조종기와 간편하게 연결하기[바로가기]대로 따라하시면 기대했던 것과는 달리 한 쪽 바퀴만 돈다든지 하는 상황이 생깁니다. 이제부터 세팅해야죠^^

먼저 Control UI Program[바로가기]을 실행하시고, 연결한 다음, Configuration 탭에서 Joystick/RC Control and Safety 항목에서 Control Mixing 항목에서 Mixing Mode 1을 선택합니다.

그리고, 설치하신 모터의 방향에 맞게 Motor1이든 Motor2이든 방향을 바꿔 줘야합니다. STELLA처럼 제작된 모터는 둘 다 최초 같은 방향으로 전압을 주면 서로 반대방향으로 회전합니다. 엔코더의 방향때문에 어쩔 수 없는데요. 그 후 MoonWalker에서 한 쪽 모터는 역방향이라고 알려주면 됩니다. 이번 강좌의 경우는 Motor1이 됩니다. Configuration 탭에서 Operation의 Motor Reverse Direction을 Enable 시키면 됩니다. 그럼 두 모터의 방향이 같을 겁니다. 그리고 꼭 마지막으로 모든 설정을 마치면 Write Configuration만 하지 마시고, 추가로 Save to Flash를 해주세요.

이제 조종간을 올리면 두 모터가 모두 같은 방향으로 잘 돕니다.^^.

당연히 방향을 바꾸면 두 모터가 서로 반대로 또 돌지요^^

그리고 필드에서 테스트 하시면 됩니다.^^ 쉽죠^^. 만약 추가로 RC에 대한 감도등을 세팅하시는 것은 이전 강의[바로가기]에서 이야기한대로 하시면 됩니다.

그럼 역시 동영상으로 감상을 한 번 하시죠^^

]]> http://www.ntrexgo.com/archives/19632/feed 0 http://www.ntrexgo.com/archives/19628 http://www.ntrexgo.com/archives/19628#comments Mon, 21 Oct 2013 01:13:57 +0000 NTRexLAB http://www.ntrexgo.com/?p=19628  

드디어 MoonWalker 시리즈의 출시 기념 이벤트를 연답니다.^^. 기간은 2013년 11월 30일까지입니다.

일단 이 기간내 구매고객은 제품가격의 10%를 할인받게 되십니다. 그리고, 기간내 구매고객께서 재구매를 하시는 경우 10%할인 쿠폰을 받으실 수 있답니다. 뭐 그런데 이런 가격적 측면도 중요합니다만 또 하나 중요한것은 10월 24일부터 27일까지 킨텍스에서 열리는 로보월드에서 NTREX 부스에서 MoonWalker를 직접 만져보고 구동해보실 수 있습니다. 모터 제어기를 직접 구동해보실 수 있는 기회가 또 많이 없는데 이번엔 좋은 기회인듯합니다.^^.

먼저

이제까지 별로 언급하진 않았습니다만, MoonWalker의 기능을 제대로 사용하실려면 모터의 특성을 MoonWalker에 알려주셔야합니다. 많은 것들이 있지만, 제대로 된 속도를 알고, 또 모터의 안전을 위해 세팅하는 부분을 아셔야지요. 일단 구동하실 모터에 연결된 엔코더의 분해능을 위 그림처럼 입력하셔야합니다. 이때 엔코더 분해능에서 *4를 하셔서 입력해주세요. 만약 256pulse의 엔코더라면 입력하실때는 1024로 입력하시면 됩니다.

그다음은 모터에 인가되는 최대 전류의 한계치를 입력해 주세요. 모터가 데이터시트상에서 3A라고 하더라도 안전을 위해 2A정도로 인가해주시면 좋겠습니다. 저희 MW-MDC24D200D 모델의 경우 10A가 최대 허용치입니다만 그 이하도 다 사용할 수 있지요. 그리고 MoonWalker에 공급하는 전압도 알려주세요^^

이제 연결된 모터의 채널별로 지난번 강좌에서 이야기했듯이[바로가기] Pulse Input을 enable시켜 주시면 됩니다. 설정을 다 마치시면 꼭 Write Configuration과 Save  to Flash를 눌러주세요.

이제 오늘 이야기할 내용을 보죠. Pulse Input (만약 조이스틱이라면 Analog Input)의 Calibration 옆의 버튼을 눌러주시면

요런 창이 뜹니다. 여기서 Calibration 버튼을 누르고 조종기의 조종간을 움직여 보세요

이렇게 그래프가 바뀌면서 현재 조종가의 입력값이 모니터링됩니다. 여기서 내가 가지고 있는 조종기의 입력 신호가 깨끗한지 정장인지 등도 확인할 수 있으며, 최대치와 최소치도 확인이 됩니다. 더불어서

저 Dead Band 항목의 숫자를 조절하시면 Dead Band를 설정하게 되는데요. 원래 RC용 조종기들이 대체로 center에서 약간 불안하거나 딱 센터 값이 아니거나 뭐 이런게 있습니다. 고급 조종기들은 자체적으로 저 Dead Band를 조절할 수도 있습니다만, 저희 MoonWalker도 조절할 수 있도록 되어 있습니다.

그 다음이 위에 보시는 Linearity입니다. 이건 조종기의 감도를 조절하는 중요한 요소 중에 하나인데요. 실제로 자작으로 자신이 만든 로봇에 RC 조종기를 세팅해서 동작시켜 보신 분들은 다 아시겠지만, 최대치 전압에 딱 맞추면 center 부근에서 너무 팍팍 움직여서 곤란한 적이 있지요. 그럴때는 위에 보이시는 Exp 형태로 Linearity를 맞추시면 됩니다. 그러면 center 부근에서 움직일때는 일반적인 경우보다 더 천천히 움직이고, 조종간을 끝까지 밀면 최대로 움직이도록 설정이 되지요. 그 반대의 경우가 Log입니다.

이렇게 저희 MoonWalker는 조종간 신호에 대한 감도를 조절하는 기능도 탑재했으니 실제 주행로봇등을 자작하시는 경우에 꽤 유용할 것입니다. 아~ 한번더 말씀드립니다만, 꼭… 설정후에는 Device에 설정치를 전송하는 Write Configuration을 하시고, 또 전원을 off한후 다시 on했을때도 최종 설정으로 움직이길 바라시는 경우는 Save to Flash를 하세요. 안그러면 잘 설정하신 다음 다시 전원을 인가할때 설정을 다시 해야한답니다.^^ 이제 동영상으로 강의를 보세요^^

위 사진에 이번에 출시 예정인 MoonWalker가 있습니다. 응? 근데 왜 펜들럼[바로가기]과 연결되어 있냐구요? 원래 모터 제어기를 펜들럼 같은 장비랑 물리면 하나의 보드가 더 필요합니다. 바로 펜들럼의 제어입력을 계산하기 위한 보드인데요. 저희가 이번에 야심차게 출시할 예정인 MoonWalker가 저 사진에는 딸랑… 딸랑 하나만 연결되어 있자나요? 이번글에서는 MoonWalker가 지원하는 아~주 많은 멋진 기능중에서 SCRIPT 언어에 대해 자랑하기 위해 저렇게 연결해 두었습니다.

이번 MoonWalker에는 바로 [바로가기]에서 언급했던 스크립트 기능이 포함되어 있습니다. 이 기능은 뭐 일종의 매크로 보다는 더 강력하다고 생각하시면 됩니다. 간단히(사실 좀 복잡해도 됩니다.^^) 몇몇 기능들을 조합해서 프로그램을 짜야하는데 그것때문에 모터 제어기와 함께 별도의 보드를 쓰기는 불편하자나요.

몇몇 예를 들어보죠.

히히… 과대 광고인가요? 아닙니다. 이제부터 보시면 됩니다.

MoonWalker의 MW-MDC24D200D 모델은 2채널형 모델입니다. 즉, 구동하고 싶은 모터는 하나지만 엔코더를 읽어야하는게 두 개니 2채널형으로 선정합니다. 그리고 모터 연결, 엔코더 연결, 그리고 PC와 시리얼 통신을 연결합니다. 추가적인 보드 따위 필요없습니다. 그냥 MoonWalker면 됩니다^^

그리고 살짝, 엔코더의 한 바퀴당 펄스 숫자를 저희가 제공해 드릴 모터 컨트롤 UI 프로그램을 통해 설정해 둡니다.

그리고, 펜들럼을 제어하기 위한 코드를 짜서 넣어둡니다. 역진자는 처음보는분은 어려울 수도 있지만, 지금은 역진자 정도의 제어 조차도 저희 MoonWalker 모터 제어기에서 제공하는 스크립트 기능으로 구현할 수 있다는 걸 보여드리는 것입니다. 모터 제어기 내부의 변수들을 읽어와서 위치와 속도를 알고, 그걸 가지고

제어 입력도 계산하는 것이 가능하다는 것입니다. 모터제어기 하나만 썼을 뿐인데 말이죠. 그리고, 저희 스크립트 기능은 문법은 C 문법을 따라가지만, 별도의 변수 선언 과정은 생략됩니다. 또하나더… 저희 MoonWalker의 스크립트는 사용하는 변수를 위 그림 우측처럼 실시간으로 관찰할 수 있게 해줍니다.^^

이제 펜들럼 기구부(모터 포함)와 모터제어기인 MoonWalker만 딱.. 사용해서 MoonWalker가 지원하는 스크립트로 코드를 작성하고, 펜들럼을 제어하는 것을 동영상으로 보시죠^^

MoonWalker.. 기대되죠? Comming Soon… 입니다^^

이쁘게 나온것 같아요. MoonWalker라는 로고도 괜찮지 않나요? ㅎㅎ.

이번에 소개해 드릴 것은 MoonWalker의 DC 모터 제어기 시리즈로 총 6종이랍니다.

• DC 모터의 전류 / 속도 / 위치 제어기가 탑재된 고급형 제어기
• 제품별로 8V에서 48V까지의 넓은 전압범위와 최대 50A까지의 연속 최대 구동 전류
• Unipolar/Bipolar 구동 방식 선택 가능
• 18kHz에서 40kHz까지의 PWM 주파수 범위
• 각 구동 방식별로 close-loop / open-loop 제어 방식 선택 가능
• 전류 / 속도 / 위치 제어기 각각에 anti – windup 제어기 설계
• 사다리꼴 프로파일을 이용한 속도 제어가능
• Open-loop 구동 시에도 사다리꼴 프로파일 적용 가능

• 고급형 모바일 플랫폼의 주제어기로 바로 사용 가능할 정도로 로봇에 특화된 명령 지원
• 2축 구동형 모바일 로봇의 주행 명령 탑재
• 2축 구동형 모바일 로봇을 Joystick/RC 조종기를 이용하여 직접 구동 지원
• Joystick/RC 조종기를 사용하여도 속도/전류 제어기 설정 가능

• Incremental 엔코더 신호의 피드백을 이용한 정밀한 위치 및 속도 제어
• Absolute 엔코더 신호의 피드백을 이용한 정밀한 위치 및 속도 제어
• Tachometer 신호의 피드백을 통한 속도 제어
• Potentiometer 신호의 피드백을 통한 위치 제어

• RS232/CAN 통신을 이용한 구동
• Joystick과 같은 아날로그 신호를 이용한 구동
• RC 조종기와 같은 디지털 신호를 이용한 구동
• RS232 /아날로그 신호 / 디지털 신호를 이용한 구동 시 명령어 동시 사용 가능
• 단순 PWM 신호를 이용한 open-loop 속도 조절
• Joystick과 RC 조종기 사용시 min/max 범위 설정과 센터 부근의 dead-band 영역 설정
• Joystick과 RC 조종기 사용시 입력 신호에 대한 calibration과 linearity 설정 가능

• Digital in/out port와 analog in port 등을 이용하여 사용자 스크립트(script) 지원
• 제품의 설정과 구동을 편하게 할 수 있는 환경 설정 및 구동용 PC 프로그램 제공
• EEPROM을 이용한 유저 세팅값 저장 및 재부팅 시 자동 불러오기
• CAN 통신에서 멀티 드롭 연결을 위한 Device ID 설정 가능
• 배터리 전압 측정 및 제어기의 과전압 / 저전압 보호 기능
• 모터의 전류 측정 및 과전류 보호 기능
• 통신 연결 중단 시 모터 정지를 위한 watchdog timer 기능
• 내부 FET 방열판의 온도 측정을 통해 과열 보호 기능 탑재
• RGB LED를 사용한 에러, 동작, 통신상태 표시

이렇게 많은 기능을 담았답니다.^^. 오늘은 살짝 맛보기로 테스트한 동영상 하나 보여드릴께요

이렇게 만나지 않는 기어를 두 개 연결했습니다.

물론 각 기어는 각 각 모터에 연결되어 있구요.

또 이렇게 옆으로는 같은 선상에 두었습니다. 이렇게 해서 두 모터가 모두 동시에 위치제어가 잘 안되면 기어가 서로 부딪히는 거죠. 그걸 서로 닿지 않도록 하면서 두 모터를 모두 운전하는 겁니다. 실제 곧 출시 예정인 MoonWalker 시리즈의 MW-MDC24D200D 모델을 사용했습니다. 이 모델은 2채널 모델로, 하나의 제어기에서 두 모터를 다 가동할 수 있습니다. 동영상에 보이는 PC 프로그램은 PC 쪽에서 모터 드라이버에 가동 명령만 주도록 만들어졌습니다.

조금만 기다려 주세요. 무쟈게 괜찮은 놈이 곧 찾아간답니다.^^. 아 마지막으로 저희 MoonWalker의 메뉴얼용 로고와 제품용 로고도 보여드릴께용^^

이쁘게 잘 나왔습니다. 약간 기존의 모터 제어기들의 로고랑 비교하면 좀 자유롭긴 하지만요^^ 아 그리고 로고 디자인 하느라 수고하신 boram님께도 감사를^^

이제 아주 조금만 기다려 주세요^^

1. 제품의 특장점

-. 합리적인 가격과 성능을 제시합니다.

-. 홀센서를 이용한 속도제어 기능을 제공합니다.

-. 전류 회생을 이용하여 배터리 사용시간을 증가시켰습니다.

-. RS232 통신을 통한 모터 구동을 지원합니다.

-. 가감속 구간의 설정을 통한 시스템의 안전성을 보장합니다.

-. 각 종 보호 기능을 통해 드라이버의 안전성을 보장합니다.

2. 제품 사양 및 제원

-. 동작 환경 : -10도 ~ 60도 (습도 70%이내에서 동결 현상이 없는 곳)

-. 입력 전압 : DC 18V ~ 30V

-. 대기 전류 : <100mA @24V

-. 최대 입력 전류 : <35A @24V

-. 최대 출력 전류 : <30A

-. 속도 제어 범위 : 80r/min ~ 3000r/min

-. 속도 변동률 : 1%이내

3. 제품 사용상의 유의사항

-. 본 제품은 모터의 감속 시 전력을 회생하도록 설계된 제품입니다. 일반적인 전원 공급기나 어댑터를 이용할 경우 급 감속 시 회생 전력을 전원 공급기가 흡수하지 못해 과전압 에러가 발생할 수 있습니다. 납축전지 계열의 배터리를 사용할 것을 권장합니다.

-. 제품 및 제품의 부속을 임의로 분해, 개조하지 마십시오.

-. 본 제품의 전원은 반드시 정격 범위 내에서 사용해주십시오.

-. 제품의 전원 입력 및 각 종 커넥터는 극성을 확인하고 연결해 주십시오.

-. 보조 제동장치가 설치되지 않은 상황에서 수직 상하 운동 장치에 사용하지 마십시오.

-. 본 제품의 설정치 이상의 한계 상황에서 사용하지 마십시오.

-. 본 제품의 설치 시 통풍과 방열을 고려해야 합니다.

4. 제품의 구성품 확인

-. 구성품은 위 그림에서 상단 왼쪽부터 시계방향으로

-. 제품 본체와 매뉴얼

-. RS232 케이블

-. 커넥터 3종

-. 클림프 2종

입니다.

5. 제품의 설치 및 접속 방법

5-1. 전원의 접속

-. 입력 전원은 DC18V~30V이내의 전원을 사용합니다.

-. 고전류에서 구동되는 제품으로 반드시 전원단에 퓨즈를 연결하여 사용해 주시기 바랍니다.

-. 본 제품은 모터의 감속 시 전력을 회생하도록 설계된 제품입니다. 일반적인 전원 공급기나 어댑터를 이용할 경우 급 감속 시 회생 전력을 전원 공급기가 흡수하지 못해 과전압 에러가 발생할 수 있습니다. 이럴 경우 가/감속 시간을 늘려 주시거나 납축전지 계열의 배터리를 사용할 것을 권장합니다.

-. 또한, 리튬계열 배터리의 경우 사고의 위험이 있으므로 사용하시면 안됩니다.

5-2. 모터 연결

-. BLDC 모터의 A, B, C상에 맞춰 아래 그림과 같이 연결합니다.

5-3. Hall 센서 연결

-. BLDC 모터의 Hall 센서 신호를 아래 그림처럼 연결합니다.

-. A, B, C – Hall 순서로 백색, 청색, 황색이며, Vcc는 적색, Gnd는 흑색입니다.

5-4. RS232 DSUB 연결

-. 본 제품은 RS232 통신으로 구동하며 아래 그림과 같이 연결합니다.

-. BLSM030R은 드라이버가 높은 전류로 도통되는 경우 전원에 높은 스위칭 노이즈가 발생합니다. -. 단일 전원을 상위 제어기와 드라이버를 묶어서 사용할 경우 상위 제어기의 파손이나 이상 동작을 초래할 수 있습니다. 이럴 때는 DC12V출력이 되는 9번 단자를 이용해서 아래 예제처럼 상위 제어기의 전원을 구성하시면 됩니다.

5-5. 단일전원 사용시의 구동 예제

6. 제품의 설정 및 사용법

6-1. 딥스위치의 설정

-. 본 제품의 딥스위치는 다음과 같은 설정 기능을 가지고 있습니다.

Table 1 딥스위치 맵

-. SW1과 SW2를 이용한 RS232통신의 속도 설정은 아래와 같습니다.

Table 2 SW1, SW2를 이용한 RS232 통신 속도 설정

-. SW3은 ON상태에서는 200W급, OFF상태에서는 400W급 모터에 대응합니다.

-. 본 제품은 200W급 모터에는 TM90-D0231모델이, 400W급에는 TM90-D0431모델에 최적화가 되어있습니다. 단, 제원에 명시된 사양을 만족할 경우 사용 가능합니다.

(주문팁) : 만약 대량 구매를 통한 커스터마이징을 희망하시는 경우 제품의 최적화가 가능합니다.

6-2. RS232 명령 셋 및 설명

Table 3 시리얼 통신 명령 요약

-. 주의사항 : BLSM303R은 1초 이상 통신이 되지 않으면, 이상 증상으로 간주하고 모터를 정지시킵니다. 적절한 반복 주기는 10ms에서 1sec 사이에서 항상 드라이버와 통신을 유지하시기 바랍니다.

-. 주의사항 : 위의 표에서 {STX}는 문장의 시작을 알리는 문자로, HEX코드는 0×02입니다. 또한, {ETX}는 문장의 끝을 의미하는 문자로, HEX코드는 0×03입니다.

6-2-1. 모터 Enable

-. 모터 드라이버에 전원을 입력한 초기에는 모터 구동이 Disable되어있습니다. 이 명령을 통해 Enable로 변경해야만 모터를 구동시킬 수 있습니다.

6-2-2. 모터 Disable

-. 모터의 구동을 Disable시키는 명령입니다.

6-2-3. Brake Enable

-. 구동중인 모터에 Brake를 인가하는 명령입니다.

-. 기계적인 Brake를 의미하는 것이 아니라, BLDC 모터의 구동 상을 잡아서 작동하는 Brake입니다.

-. 그리고, 모터 드라이버에 전원을 입력한 초기에는 Brake 구동이 Disable되어 있습니다.

-. 7번 명령인 감속 구간이 설정되어 있어도, Brake가 Enable되면 즉각적으로 정지하게 되어있습니다.

6-2-4. Brake Disable

-. Enable된 Brake를 해제하는 명령입니다. 만약 모터가 구동 중일 때, Brake를 Enable 시켰다가 다시 Disable 시키게 되면, 설정된 가속 구간에 맞춰서 다시 구동됩니다.

6-2-5. 모터 구동

Table 4 모터 구동 명령

-. 모터 구동 명령은 {STX} + C + R + {5 char} + {ETX}로 이루어져 있습니다.

-. 첫 번째 문자는 ‘+’, ‘-‘의 부호를 입력하는 자리로, 모터의 운전 방향을 지정합니다.

-. 뒤의 4개 문자는 0 ~ 3000 rpm 사이의 숫자를 입력해서, 모터의 회전 속도를 지정합니다.

-. 단 여러가지 이유로 80미만의 지령은 0rpm으로 간주하며, 3000rpm이상의 값은 3000rpm으로 간주합니다.

-. 모터 구동 명령은 가/감속 구간에서 설정한 시간이 지난 후에 사용자가 목표로 한 속도에 도달하도록 설계되어 있습니다.

-. 입력 예) : 정방향 100rpm으로 모터를 회전시키는 명령

6-2-6. 모터 가/감속 시간 설정

-. 본 명령은 모터의 구동에서 가속은 3000rpm까지, 감속은 3000rpm에서 0rpm에 도달하는 것을 기준으로 가/감속 시간을 설정하는 명령입니다.

-. 두 명령 모두 2 char로 구성되는데, 입력범위는 01~20입니다. 숫자 1은 0.25sec를 의미합니다. 즉, 가감속 구간은 0.25sec부터 5sec까지 지정이 가능합니다. 제품의 전원 인가시 초기 설정값은 ‘04’, 즉 1sec로 설정되어 있습니다.

-. 본 명령은 최고속도 3000rpm 기준으로 시간입니다. 즉, 가/감속 시간을 1초로 세팅하고, 주행명령을 통해 모터의 속도를 1500rpm으로 지정하면, 0.5초 후에 1500rpm에 도달한다는 뜻입니다.

6-2-8. 초기화 명령

-. 모터 드라이버가 어떤 이유에서든 에러를 감지하고 나면, 에러 원인을 확인하고 제거한 다음 초기화 명령을 수행해야 합니다.

6-2-9. 모터 상태 알람

-. 통신을 통해 사용자가 명령을 인가하면, 모터 제어기는 자신의 현재 상태를 다시 알려줍니다. 두 개의 char에 부여된 응답코드가 전송됩니다. 아래 표에서 해당 코드를 확인하시면 됩니다.

Table 5 모터 상태 알람 응답표

6-3. 상태 표시 LED

-. 본 제품은 전면부에 상태표시 LED가 있으며, 운전 중 사용자가 편하게 제품의 상태를 확인할 수 있습니다.

Table 6 상태 표시 LED 알람표

7. 예제 코드

-. 아래 예제는 C-code로 작성된 응용 예제입니다.

-. 아래 예제는 본 제품의 기능을 기본적으로 구동하는 하나의 예제일 뿐입니다.

-. 사용자가 본 제품을 사용할 환경에 따라 적절히 사용하셔야 하며, 아래 코드가 그 모든 환경에 대해 모두 동작하는 것은 아닙니다.

void motor_enable(void)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘M’);

putchar(‘E’);

putchar(0×03)

}

void motor_disable(void)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘M’);

putchar(‘D’);

putchar(0×03)

}

void brake_enable(void)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘B’);

putchar(‘E’);

putchar(0×03)

}

void brake_disable(void)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘B’);

putchar(‘D’);

putchar(0×03)

}

void motor_rpm_dir(unsigned int rpm, unsigned char dir)

{

unsigned int rpm_temp;

rpm_temp = rpm;

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘R’);

if(dir) putchar(‘+’);

else putchar(‘-‘);

putchar(rpm_temp/1000 + ‘0’);

rpm_temp %= 1000;

putchar(rpm_temp/100+ ‘0’);

rpm_temp %=100;

putchar(rpm_temp/10+ ‘0’);

putchar(rpm_temp%10 + ‘0’);

putchar(0×03)

}

void motor_acc_set(unsigned char level)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘A’);

putchar(level/10+ ‘0’);

putchar(level%10 + ‘0’);

putchar(0×03)

}

void motor_dec_set(unsigned char level)

{

putchar(0×02);

putchar(‘C’);

putchar(‘D’);

putchar(level/10+ ‘0’);

putchar(level%10 + ‘0’);

putchar(0×03)

}

void main()

{

motor_enabel(); // motor enabel

delay_ms(10);

brake_off(); // brake disable

delay_ms(10);

motor_acc_set(10); // 가속값 10 level 설정

delay_ms(10);

motor_dec_set(10); // 감속값 10 level 설정

delay_ms(10);

while(1)

{

motor_rpm_dir(2000,1); // 역방향 2000rpm 회전

delay_ms(10);

}

}

8. 제품의 보증

-. 본 제품의 보증 기간은 구입일로부터 6개월입니다.

-. 보증 기간 내에도 고객의 사용상 과실이나 주의 사항을 지키지 않아서 발생한 문제에 대해서는 유상 수리로 진행될 수 있습니다.

-. 제품의 문의는 lab@ntrex.co.kr이나 디바이스마트 고객지원실(070-7019-8887)로 연락을 주시기 바랍니다.

프리셋 기능을 갖춘

PWM 인두 온도 제어기 만들기!

이민주 객원기자

시작글
온갖 휴대전자기기가 쏟아져 나오고 새로운 표준과 기술이 나올 때 마다 밀려나는 구식 표준들… 더 작은 부품, 더 작은 규격, 새로운 규격에만 맞는 전자부품들이 주종을 이루면서 DIY를 하는 사람에게 고민거리가 하나 생겼다. 부품의 크기나 핀 간격이 좁아지면서 납땜하기 불편해졌고 부품에 따라 인두 열량을 조절해야 했던 것. 시중에는 온도 제어 인두기가 많이 출시되었지만, 값이 비싸 아마추어들에게는 구매하기 어려웠고, 큰 마음을 먹고 온도 제어 인두를 구매했다고 하더라도 온도설정이 불편한 것도 사실이다.
필자는 여러 대의 인두를 사용해보면서 온도 설정의 편리성을 최우선으로 하고, PWM제어를 통해 온도가 최대한 일정하게 유지가 되도록 하였으며, FND표시를 적용해 고급 인두기가 부럽지 않도록 제작해 보고자 한다.
인두 핸들은 검증된 HAKKO 907 제품을 사용할 예정이므로, 신뢰성, 성능, 편리성 한 부분 한 부분 모두 만족시켰다.

준비
이번 DIY는 220V를 직접 이용하고 비교적 고전류를 흘려주는 회로이므로 부품의 방향 회로 결선에 주의한다.
또한 프로그램 다운로드할 때에도 퓨즈비트부터 설정해야 한다는 것을 명심하자.
그리고 인두 핸들은 HAKKO 907제품만 사용이 가능하다.
디바이스마트와 필자는 컨텐츠만 제공할 뿐 이 기사를 따라하다 발생한 모든 사고에 대해 일체 책임을 지지 않는다.

먼저 인두 온도 제어기에 들어가는 부품 리스트를 소개한다.

기본적으로 필요한 공구 리스트	인두 온도 제어기 부품 리스트

외관 디자인에 따라 버튼, FND사양은 변경해도 좋으며, 필요시 케이스 제작 공구나 필요한 것들을 융통성 있게 준비하면 된다.
특별히 정해진 케이스를 사용하지 않았으므로 재료는 정하지 않았지만 필자는 포멕스와 아크릴을 이용하기로 했다.
아크릴은 아크릴 접착제로 붙지만 포멕스와 접착할 때에는 순간접착제를 이용한다.

제작 과정

구상한 디자인이 있다면 전체적인 기구 디자인을 고려해 기판을 자른다. PCB 커터가 없으면 페놀기판을 사용하도록 하고, PCB 절단이 가능하다면 에폭시 기판을 사용하자(디바이스마트에서 판매하는 페놀기판은 휘어짐 현상이 없어 어느 것을 사용해도 무방하다).
사용하기 편리하게 하려면 온도표시에 필요한 FND와 조작 스위치, 커넥터를 우선 배치하는 것이 중요하다 하겠다. 역시 기존 인두제어기와 비슷한 위치에 FND와 조작 스위치를 배치하였다.

기판 크기를 적절히 가늠해 FND와 스위치를 끼운다. 가운데 공간이 생기게 만들었는데 가운데 부분에 인두 핸들 커넥터가 위치하도록 할 예정이다.

기판을 뒤집어 납땜한다. 기판을 뒤집을 경우 부품과 PCB사이가 벌어질 수 있으므로 손으로 최대한 밀착하고 납땜한다.

조작부를 수직으로 세울 예정인데, PCB접속용 몰렉스가 있어 사용하였다.

저항을 끼운다. 조작부에 들어가는 저항은 FND 전류제한 저항, FND전원보조 풀업, 스위치 풀업으로 구성된다.

인두 핸들 접속용 DIN커넥터를 삽입한다. 다리 굵기가 약간 굵어 끼우기가 정말 힘들다. 아예 홀이 크게 뚫린 기판을 사용하던지(그런 기판을 디바이스마트에서 판다.), 기판에 드릴로 구멍을 뚫어야 하는데, 기판을 뚫기 싫어 억지로 끼웠다. 인내심을 갖고 20분 동안 힘을 이리저리 주니 결국 들어갔다. 페놀기판에도 끼워봤는데 1~2분 정도 살살 달래주며 끼워주니 잘 들어갔다.

MCU를 PCB에 그대로 접속하면 고장진단, 수리가 어려우므로 IC소켓을 먼저 끼운다.

필자는 AC트렌스를 사용할 예정이라 브릿지 다이오드를 사용했다. 역시 다리 굵기가 굵은데 손이 아파 이번에는 그냥 드릴로 뚫어 끼웠다. 브릿지 다이오드를 다른 제품으로 대체하려면 6A이상의 제품으로 선택한다.

MCU와 센서, OPAMP는 5V단전원을 사용한다. 입력 전압 범위가 넓고 변환효율이 좋아 발열이 적은 스위칭 레귤레이터를 사용했다.

레귤레이터 근처에 다이오드와 인덕터를 삽입한다.

콘덴서를 삽입한다. 전해콘덴서의 경우 메인 전원-인두커넥터 사이에 연결 하는 것이 좋겠다. 입력쪽 콘덴서는 반드시 35V이상의 제품을 사용한다.

MCU ADC의 안정도를 높이기 위한 인덕터를 사용한다. 굳이 없어도 사용하는데 큰 불편함이나 오류는 없다.

각종 경고, 동작 상태를 알려주는 스피커를 장착한다. MCU에서 PFM제어로 출력되므로 부저가 아닌 스피커를 사용해야 한다.

OPAMP역시 교체가 쉽도록 IC소켓을 사용한다.

인두를 직접 ON/OFF제어할 FET를 삽입한다. FET는 꼭 같은 것을 사용할 필요는 없는데, 다만 N채널 FET이어야 하고, 40V이상, 5A이상을 견뎌야 하며, RDS(on) 저항이 0.1옴 이하로 작은 것이 발열이 적게된다. 참고로 순간전류 4A까지 소모한다.

모노콘덴서를 붙인다.
모노콘덴서는 모노리딕콘덴서로 불리기도 하는데, 전원 안정화나 센서 값의 안정화 목적으로 사용되므로 세라믹콘덴서를 사용해도 상관없다.

몰렉스를 사용해 케이블을 쉽게 탈부착할 수 있도록 한다. 순간 전류는 높지만 원하는 온도에 도달하면 동시에 많은 전류를 사용하진 않으므로 비교적 얇은 전선을 그대로 사용했다. 사실 디바이스마트에서는 몰렉스에 케이블을 끼운 제품을 판매하는데 몰렉스를 제작하기 번거로우므로 완제품 몰렉스를 사용한 것이다.

부품을 모두 배치했으면 기판을 뒤집어 배선한다. 필자는 전원을 우선으로 연결한 뒤 기타 신호선을 가는 테프론선으로 처리했다. 개인적인 생각이지만 테프론선보다 에나멜선이 더 편리한 것 같다.

기판이 완성된 앞 뒤 모습

케이스까지 제작한 후 프로그램을 다운로드 해도 되지만 필자는 케이스 조립 전에 프로그램을 다운받았다. ISP단자를 마련해도 좋고 필자처럼 없앤 후 와이어로 결선 후 다운받아도 무방하다. 공간이 협소해 ISP단자를 생략했다.
프로그램은 www.itstyle.kr/10635에서 다운로드 가능하고 프로그램 다운로드 방법도 설명되어 있다. 해당 자료와 함께 주의사항이 담겨져 있겠지만 반드시 퓨즈비트를 먼저 세팅하고 프로그램을 다운로드해야 한다. 기본 1MHz 내부RC오실레이터로 설정되어 있는데, 이 상태에서 프로그램을 다운로드 하면 스피커에 저주파 펄스가 전달되 MCU나 회로에 무리를 줄 수 있다.

프로그램을 다운받아 동작이 잘 되는지 확인했으면 케이스를 제작하도록 한다. 케이스 재료로는 아크릴과 포멕스를 이용했다.
참고로 필자는 무게가 나가는 트렌스를 이용할 계획이어서 바닥면은 무거운 무게를 견디도록 5T로 비교적 두꺼운 포멕스를 사용했다.

케이스 조작부는 세밀하게 가공할 필요가 있어 2T짜리 얇은 포멕스를 사용했다. 버튼, FND, 커넥터와 위치를 비교해 가공할 위치를 파악한 후 절단한다.

조작부 뿐만 아니라 모든 모서리 부분은 끌이나 사포같은 거친 물건으로 문질러주면 좀 더 깔끔하게 마무리 된다.

보통 케이스에 서포터를 박고 기판에는 구멍을 뚫어 나사를 체결하지만, 케이스 전면이 2T로 얇아 나사못이 튀어나와 반대로 나사를 박을 수 있도록 너트를 기판에 납땜하는 모습이다. 케이스를 만들 때 이 방법도 참고해 보기 바란다.
후면에는 AC 파워소켓(퓨즈), DC 입력, 전원스위치를 장착할 수 있도록 구멍을 뚫는다.

사진은 가공 중 스위치를 끼워보는 모습이다. 끼우는 것은 케이스가 완성된 후에 끼우면 된다.

바닥면에는 PCB고정 서포터, 트렌스포머 고정 볼트 같은 날카로운 부품들이 있어 책상을 긁을 수 있다.
고무발을 부착한다.

AC 파워라인 배선을 한다. AC 인렛(퓨즈 포함) – 전원 스위치 – 트렌스포머 혹은 SMPS – PCB 순서로 연결된다.
납땜면은 외부에 노출되지 않도록 수축튜브로 보호해야 한다.

이번에는 DC 라인 배선을 한다.
DC 커넥터 – 전원 스위치 – PCB 순서로 연결된다. 역시 납땜 면이 외부에 노출되지 않도록 수축튜브로 보호하도록 한다. DC입력을 만들어둔 이유는 특수한 경우를 위해 사용할 예정인데, 예를 들어 필자의 경우는 전원이 없는 곳에서 차량 시거잭을 사용하여 인두를 사용하기 위함이다. 이 때문에 DC와 AC가 함께 차단되도록 4P짜리 스위치를 사용했다.

주의할 점은 AC가 연결된 상태에서 동시에 DC어댑터나 차량 시거잭을 연결하면 화재로 이어질 수 있으므로 절대 안된다.

완료하고 뚜껑을 제외한 상태.

AC 인렛은 퓨즈박스 일체형으로 편리하다. 특히 예비퓨즈를 수납할 수 있으므로 퓨즈를 두 개 구매해 끼워 넣으면 된다.
시거 잭의 경우는 디바이스마트에서 판매중이거나 시중에 있는 시거 잭이 보통 1~3A정도의 퓨즈를 내장하고 있다. 초기에서 인두에서 많은 전류를 사용하므로 5A정도의 퓨즈로 교체하는 것이 좋다.

사용하기 전에…

HAKKO 907 핸드스틱은 원래 HAKKO 936/937, FX-888같은 모델에 사용되는데 핸들 잭이 빠지지 않도록 잠금장치 같은 것이 있다. 이 잠금장치 때문에 잭에 끼워지지 않는데 잠금장치는 필요 없으므로 잘라버리던지 케이블 타이 같은 것을 끼워 벌려서 빼낸다.

인두팁은 여러 종류가 있으므로 사용자 취향대로 교체할 수 있다.

사실 필자가 많은 경험을 한 것은 아니지만 많은 엔지니어분들, 생산라인, A/S센터등을 봤지만 온도를 정확히 교정해 사용하는 곳은 거의 보지 못했다. 특히 아마추어 분들이 만들어 사용하기에는 온도교정은 의미가 없다고 할 수 있겠다. 인두를 사용하면서 종류에 따라 어느 온도에서 납땜이 잘되는지 정도만 중요하기 때문이다.

팁의 온도를 측정할 수 있는 장비가 있다면, 온도를 측정하면서 보정해도 되고, 그냥 무난하게 사용하고자 한다면 저항 150Ω을 온도센서 핀 위치에 꽂고 450℃가 표시되게 하면 된다.

참고로 같은 종류의 인두라 하더라도 인두마다 센서의 저항 값의 오차가 심하고, 사용함에 따라 많은 오차가 발생할 수 있다.

AC를 사용하게 되면 정류된 전원이 그대로 DC입력으로 나오게 된다. 따라서 AC와 DC입력을 둘 다 꽂았을 경우 고장을 넘어서 화재를 일으킬 수 있으므로 절대 주의한다. 불안하다면 필요한 입력만 적용하는 것도 좋겠다.

기자소개 제작 / 사진 / 글 이민주 객원 기자 현재 원주 한라대학교 전기전자 공학과를 재학중이며, 개인 홈페이지 http://www.itstyle.kr 운영중.