블루투스 모듈 Set-up 및 블루투스 통신을 이용한 서보모터 제어

{"time":1717354250392,"blocks":[{"id":"Z89CGHlnCl","type":"paragraph","data":{"text":"본 실습을 기반으로 블루투스 조종기를 제작하여 로봇팔을 무선으로 제어하는 프로젝트로 연결할 수 있다."}},{"id":"9VSvfwR-Wt","type":"paragraph","data":{"text":"준비물 : Arduino 2개, 블루투스 모듈 2개, 조이스틱 1개, 서보모터 1개"}},{"id":"baTXLO65bm","type":"paragraph","data":{"text":"내용 : "}},{"id":"sICZ_DKjlj","type":"paragraph","data":{"text":"1. 블루투스 연결을 하기 전 블루투스 센서에 대해 알아보고, 블루투스 연결을 위한 기초 Set-up을 한다."}},{"id":"Qn_28Crn5e","type":"paragraph","data":{"text":"2. 각각의 아두이노에 블루투스를 연결한 후 조이스틱을 이용하여 다른 아두이노에 신호를 보내면 블루투스 모듈로 받아 서보모터를 동작시킨다."}},{"id":"8-qktbiUkd","type":"paragraph","data":{"text":"1. 블루투스 Set-up"}},{"id":"FDIzup-XvI","type":"paragraph","data":{"text":"블루투스끼리 연결을 할 때는 블루투스 모듈의 설정이 따로 필요하다. 블루투스 모듈은 마스터와 슬레이브 관계에서 서로 페어링이 되어 통신을 할 수 있게 된다. 그렇기 때문에 주로 신호를 보내는 블루투스 모듈을 마스터로 설정하고, 신호를 받는 블루투스 모듈을 슬레이브로 설정한다. 또한 서로 페어링을 하기 위해 PIN번호를 동일하게 설정하여야 한다. "}},{"id":"HtfEqQ9vz8","type":"paragraph","data":{"text":"블루투스 모듈 연결은 다음과 같다."}},{"id":"84PETqmrW5","type":"simpleImage","data":{"url":"http://192.168.10.9:3000/img_e4dsmake/ck/JC781UVZOFYGASFKL8HK.PNG","caption":"","withBorder":false,"withBackground":false,"stretched":false}},{"id":"uASDc5NWp_","type":"paragraph","data":{"text":"블루투스 모듈로는 HC-06을 사용하였고, 4핀으로 구성되어 있다. "}},{"id":"BRj7O18uqW","type":"paragraph","data":{"text":"블루투스 모듈의 경우 RXD, TXD 핀 이 있는데 아누이노와 연결을 할 때 "}},{"id":"xnaNW3KGKB","type":"paragraph","data":{"text":"RX(아두이노) - TX(블루투스센서)"}},{"id":"1i1KFEP5yM","type":"paragraph","data":{"text":"RX(블루투스 센서) - TX(아두이노)"}},{"id":"G0-5CdLnrt","type":"paragraph","data":{"text":"이와 같이 서로 반대로 연결을 해주어야 하는 점에 유의해야 한다."}},{"id":"vi1oXcGAXC","type":"paragraph","data":{"text":"본 실습에서는 2번핀을 RX, 3번핀을 TX로 사용할 것이기 때문에"}},{"id":"gOS9ykZWc6","type":"paragraph","data":{"text":"D2(RX) - TXD(블루투스 모듈)"}},{"id":"DaMh67EJCh","type":"paragraph","data":{"text":"D3(TX) - RXD(블루투스 모듈)"}},{"id":"fT0HNOcV1Z","type":"paragraph","data":{"text":"로 연결하였다."}},{"id":"lsofeFClhG","type":"paragraph","data":{"text":"코딩은 다음과 같다."}},{"id":"zEvKIevsWL","type":"code","data":{"code":"#include //시리얼통신 라이브러리 호출\n \nint blueRx=2; //Rx (받는핀 설정)\nint blueTx=3; //Tx (보내는는핀 설정)\nSoftwareSerial mySerial(blueRx, blueTx); //시리얼 통신을 위한 객체선언\n \nvoid setup() \n{\n Serial.begin(9600); //시리얼모니터\n mySerial.begin(9600); //블루투스 시리얼\n}\nvoid loop()\n{\n if (mySerial.available()) { //블루투스 통신이 가능할 경우\n Serial.write(mySerial.read()); //블루투스측 내용을 시리얼모니터에 출력\n }\n if (Serial.available()) { \n mySerial.write(Serial.read()); //시리얼 모니터 내용을 블루추스 측에 WRITE\n }"}},{"id":"OiXrX9ubrP","type":"paragraph","data":{"text":"코딩에서 알아야 할 함수는 SoftwareSerial name(RX, TX) 이다. 아두이노의 경우 시리얼 통신포트는 0(RX)핀과 1(TX)핀으로 1대 1통신이 가능하다. 그러나 0, 1번 핀 이외에도 SoftwareSerial name(RX, TX) 함수를 통해 다른 핀을 시리얼 통신을 위한 핀으로 사용할 수 있다."}},{"id":"Bb9Pxw0gFH","type":"paragraph","data":{"text":"이와 같이 코딩을 구성한 후 시리얼 모니터 화면을 켜서 다음과 같이 설정해준다."}},{"id":"EHXm0f1h4i","type":"simpleImage","data":{"url":"http://192.168.10.9:3000/img_e4dsmake/ck/2F0OZ7B28E21UBD6KWJB.PNG","caption":"","withBorder":false,"withBackground":false,"stretched":false}},{"id":"1B70BQCe_z","type":"paragraph","data":{"text":"line ending 없음, 9600 보드레이트로 설정해 준다."}},{"id":"APfsphauWd","type":"paragraph","data":{"text":"다음 시리얼 모니터 창에 AT 를 입력하고 OK 가 나오면 블루투스 Set-up 준비는 성공적으로 되었다."}},{"id":"QIe5p39ZD8","type":"paragraph","data":{"text":"이제 다음으로 블루투스 마스터, 슬레이브, 핀번호 추가적으로 블루투스 이름을 설정하기 위한 명령어는 다음과 같다."}},{"id":"G2MgLEGpVZ","type":"paragraph","data":{"text":"-AT+ROLE=M (블루투스 모듈을 마스터로 설정)"}},{"id":"TgXLOB4eWd","type":"paragraph","data":{"text":"-AT+ROLE=S (블루투스 모듈을 슬레이브로 설정)"}},{"id":"K9T_D_T_A2","type":"paragraph","data":{"text":"-AT+PIN숫자 (블루투스 모듈 핀번호 설정)"}},{"id":"3u2nLY_1w-","type":"paragraph","data":{"text":"-AT+NAME이름 (블루투스 모듈 이름 설정)"}},{"id":"A63DaxMKXL","type":"paragraph","data":{"text":"동작영상은 다음과 같다.\n선형 정전압기는 입력 전압이 출력 전압보다 항상 높아야 하고, 출력 전압은 사용하는 정전압기에 따라 항상 고정된 값으로 지정되는 특징을 가지고 있다. 회로도의 양쪽 끝에 있는 콘덴서를 주목하자. 이 콘덴서를 전해 (디커플링) 콘덴서라고 한다. 전해 콘덴서는 전류 내에 있는 노이즈(전압 리플)와 전력 간섭을 제거해 준다. 콘덴서의 충방전을 사용하여 인입 전압을 깨끗한 전압으로 만들어 주는 것이다."}},{"id":"D-kJaP48jD","type":"paragraph","data":{"text":"대부분의 선형 정전압기 데이터시트에 사용 유형에 따라 이상적인 콘덴서의 값과 타입이 포함된 추천 회로가 들어 있다. 필요할 때 데이터시트를 참고하여 회로를 구성한다."}},{"id":"njUw4uOn8E","type":"paragraph","data":{"text":"정전압기로 만든 전원과 아두이노의 전원은 서로 격리되어야 하지만, Ground는 공통으로 연결한다."}},{"id":"SYxa_a8CKJ","type":"paragraph","data":{"text":"서보모터에 외부전원을 사용하는 이유?"}},{"id":"t6szkSh20e","type":"paragraph","data":{"text":"1. 아두이노로 서보모터를 구동할 수 있지만 유도 전압 스파이크 때문에 회로가 손상될 위험이 있다."}},{"id":"zwVW-UKp4R","type":"paragraph","data":{"text":"2. 서보모터는 모터가 움직일 때 전류 소모량이 급격히 증가하는 경향이 있다. 서보모터가 특정 위치를 유지하는 동안에는 보통 아주 작은 전류를 소모하나, 서보모터가 움직이는 몇 ms 동안에는 수백 mA를 소모한다. 이런 급격한 소비 전류의 변화는 5V 전원 계통을 출렁이게 하며, 다른 부품에서 그 파동을 볼 수 있을 정도로 영향을 준다. "}},{"id":"yObgt8XW92","type":"paragraph","data":{"text":"3. 부족한 전류로 서보모터를 구동하면 서보모터의 오동작을 초래할 수 있다."}},{"id":"hCbS4y8vHm","type":"paragraph","data":{"text":"마스터 쪽에 사용한 조이스틱의 연결은 다음과 같다."}},{"id":"0Zi_CuRSwo","type":"paragraph","data":{"text":"x축 -> A0(아날로그 입출력핀)"}},{"id":"P_-r1eRS6s","type":"paragraph","data":{"text":"y축 -> A1(아날로그 입출력핀)"}},{"id":"h5WdK5q-ZJ","type":"paragraph","data":{"text":"마스터, 슬레이브 모두 디지털 입출력핀 2번을 RX, 3번을 TX로 사용하였다."}},{"id":"_ARkjOb1Yo","type":"paragraph","data":{"text":"블루투스 연결이 되게 되면 사진과 같이 양쪽 블루투스의 빨간불이 깜빡이지 않고 계속해서 빛이 나온다."}},{"id":"Ihe_cvqRK5","type":"simpleImage","data":{"url":"http://192.168.10.9:3000/img_e4dsmake/ck/Y6JTL8IN0GOVBS8QFSNN.jpg","caption":"","withBorder":false,"withBackground":false,"stretched":false}},{"id":"TPW1sXW98B","type":"paragraph","data":{"text":"코딩은 다음과 같다."}},{"id":"j79vpD5Gr2","type":"paragraph","data":{"text":"Master"}},{"id":"rKeHdTgwS4","type":"code","data":{"code":"#include\n\nint VRX = A0; //조이스틱 X축 만을 사용\n\nint previousVRX=0; //현재 아날로그 값과 이전의 아날로그 값을 비교해주는 변수\n\nint BLE_RX = 2; //Rx (받는핀 설정)\nint BLE_TX = 3; //Tx (보내는핀 설정)\nSoftwareSerial bleSerial(BLE_RX, BLE_TX); //시리얼 통신을 위한 객체선언\n\nvoid setup()\n{\n bleSerial.begin(9600); //bleSerial 블루투스 통신\n pinMode(VRX, INPUT);\n}\n\nvoid loop ()\n{\n int vrx = analogRead(VRX); //vrx로 조이스틱의 아날로그 값을 읽어옴\n delay(50);\n vrx = map(vrx, 0, 1023, 0, 179); //0~1023의 아날로그 범위를 서보모터 0~179 각도로 동작범위를 맵핑함\n vrx = constrain(vrx, 2, 178); //0~179 각도로 동작범위를 잡고 서보모터가 0도 까지 혹은 179도 까지 동작할 경우 떨림현상을 잡아주기 위해 실제 동작범위를 다시 2~178도로 제한\n \n if ((vrx <= 50) && (vrx >= 0)) //x축입력값이 50도보다 작고 0도보다 클때 \n {\n if ((vrx > previousVRX+4) or (vrx < previousVRX-4)) { \n //아날로그 입력값의 1~2차이로 변동이 있을때 서보모터가 이 값을 받아 떨릴 수 있기 때문에 현재 값과 이전값을 비교하여 +4, -4 차이가 날 경우에만 아날로그 값을 블루투스로 전송 \n bleSerial.write(vrx); //x축 아날로그 값 블루투스 전송\n delay(10);\n previousVRX = vrx; // 이전값을 현재의 값으로 대치\n } \n }\n else if((vrx >= 70) && (vrx <= 177)) //x축입력값이 70도보다 작고 177도보다 클때 \n {\n if ((vrx > previousVRX+4) or (vrx < previousVRX-4)) \n {\n bleSerial.write(vrx);\n delay(10);\n previousVRX = vrx; \n } \n }\n}"}},{"id":"08f2UQDfbo","type":"paragraph","data":{"text":"Slave"}},{"id":"nkkyfJEzDs","type":"code","data":{"code":"#include \n#include \n\nServo servo1;\nint angle1 =90;\nint vrx = 0;\n#define BLE_RX (2) //Rx (받는핀 설정)\n#define BLE_TX (3) //Tx (보내는핀 설정)\nSoftwareSerial bleSerial(BLE_RX, BLE_TX);\n\nvoid setup() { \n bleSerial.begin(9600);\n Serial.begin(9600);\n servo1.attach(11); //서보모터 11번 핀을 사용\n servo1.write(angle1); //서보모터 초기 각도 90도 설정\n }\nvoid loop() {\n if (bleSerial.available()) { //블루투스 통신이 가능할 경우\n vrx = bleSerial.read(); //vrx에 블루투스 전송값을 전송\n servo1.write(vrx); // vrx값에 따라 서보모터 회전\n delay(10);\n }\n}"}},{"id":"dFoWgVWc_H","type":"paragraph","data":{"text":"동작영상은 다음과 같다."}},{"id":"sfynN5KWxc","type":"youtubeEmbed","data":{"url":"https://www.youtube.com/watch?v=pGZWyaZyANc"}},{"id":"TOAsN-kgh8","type":"paragraph","data":{"text":"동작 영상에서 조이스틱의 움직임에 따라 모터의 각도 값이 바뀌는 것을 확인할 수 있다. 마스터에서 조이스틱의 아날로그 값을 그대로 전송하기 때문에 서보모터의 움직임이 조이스틱을 따라가는 것을 확인할 수 있다."}},{"id":"VVKYZtYWps","type":"paragraph","data":{"text":"감사합니다."}}],"version":"2.30.5"}