Raspberry Pi Pico로 모터 속도 제어

Raspberry Pi Pico 마이크로컨트롤러 보드는 기술 지식을 향상시키기 위해 전자 프로젝트를 탐색할 수 있는 열광적인 사용자에게 매우 많은 유연성을 제공합니다. DIY 홈 모니터링에서 간단한 날씨 모니터링 스테이션에 이르기까지 다양합니다. 기본 사항을 배우면 보다 복잡한 작업을 자신 있게 수행할 수 있도록 견고한 지식 기반이 제공됩니다.

트랜지스터와 모터를 사용하여 Raspberry Pi Pico를 사용하여 풍력을 생성하는 방법을 살펴보겠습니다.

시작하려면 무엇이 필요합니까?

Kitronik Inventor’s Kit for Raspberry Pi Pico에는 다음 항목이 포함되어 있습니다. 하지만 상당히 일반적인 구성 요소이므로 쉽게 별도로 소싱할 수 있습니다.

• 팬 블레이드
• 모터
• 브레드보드 터미널 커넥터
• 브레드보드
• 2.2kΩ 저항(밴드는 빨간색, 빨간색, 빨간색, 금색임)
• 5x 수-수 점퍼 와이어
• 트랜지스터 – Pico의 GPIO 핀이 공급할 수 있는 것보다 더 많은 전류를 모터에 공급하는 데 필요합니다.

향후 실험을 위해 기술 지식을 확장하기 위해 Kitronik Inventor’s Ki for Raspberry Pi Pico에 대한 개요를 살펴보십시오. 이 프로젝트에는 GPIO 핀 헤더가 연결된 Pico가 필요합니다. Raspberry Pi Pico에서 헤더 핀을 납땜하는 방법을 확인하십시오.

여기에는 솔더링 모범 사례에 대한 팁이 포함되어 있으므로 GPIO 핀 헤더가 처음부터 Pico 보드에 제대로 연결되었는지 확인할 수 있습니다.

하드웨어 연결 방법

배선은 복잡하지 않습니다. 그러나 핀이 올바르게 연결되었는지 확인해야 하는 몇 가지 단계가 있습니다. 이를 염두에 두고 Raspberry Pi Pico와 브레드보드 사이에 구성 요소가 연결되는 방식을 분석해 보겠습니다.

• Pico의 GP15 핀은 저항의 한쪽 끝에 연결해야 합니다.
• Pico의 GND 핀은 브레드보드의 네거티브 레일로 연결됩니다.
• 트랜지스터를 모터 단자 커넥터의 음극 쪽 앞에 놓고 트랜지스터의 음극 쪽에서 브레드보드의 음극 레일로 와이어를 연결합니다.
• 배선이 모터의 단자 커넥터와 올바르게 정렬되어 있는지 다시 확인하십시오(중요).
• Pico의 VSYS 핀은 브레드보드의 양극 레일에 연결해야 합니다. 이렇게 하면 트랜지스터를 통해 5V의 전력이 모터로 전달됩니다(3.3V만 있는 다른 Pico 핀과 비교).

최종 배선 확인을 하는 동안 점퍼 와이어가 브레드보드의 양극 레일에서 모터 터미널 커넥터의 양극 쪽으로 연결되어 있는지 확인하십시오. 또한 저항의 다른 쪽 끝은 트랜지스터의 중간 핀에 연결해야 합니다. 아직 명확하지 않은 경우 터미널 커넥터에서 모터까지 음극 및 양극 와이어를 올바르게 연결하십시오.

코드 탐색

먼저 MUO GitHub 리포지토리에서 MicroPython 코드를 다운로드해야 합니다. 특히 motor.py 파일을 검색하려고 합니다. Raspberry Pi Pico와 함께 Thonny IDE를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 MicroPython 시작하기 가이드를 따르세요.

코드가 실행되면 모터에 팬을 회전시켜 점차 속도를 최대로 높인 다음 잠시 멈춘 후 다시 멈출 때까지 속도를 줄입니다. 이것은 프로그램을 중지할 때까지 계속 반복됩니다.

코드 상단에서 기계 및 시간 모듈을 가져오면 프로그램에서 사용할 수 있습니다. 기계 모듈은 속도를 설정하기 위해 PWM(펄스 폭 변조)을 사용하여 트랜지스터를 통해 GP15를 모터의 출력 핀으로 할당하는 데 사용됩니다 . 시간 모듈은 필요할 때 프로그램 작업에서 지연을 생성하는 데 사용됩니다 .

코드를 실행해 보십시오. 팬이 회전하고 회전하기 시작하는 데 몇 초가 걸립니다. 유한 for 루프는 100 단계로 모터에 대한 출력 값을 0 에서 65535 (또는 그 바로 아래) 까지 점진적으로 증가시킵니다 . 루프 동안 각 속도 변경 사이 에 5밀리초의 매우 짧은 지연이 제공됩니다( time.sleep_ms(5) ). 루프가 완료되면 다음 루프가 시작되기 전에 1초의 time.s sleep 지연이 설정됩니다.

두 번째 for 루프에서 단계 값을 -100 으로 설정 하여 모터로 출력되는 값을 점차 줄입니다. 모터는 완전히 멈출 때까지( 0 에서) 최대 속도에서 점차적으로 느려집니다 . 1 초의 휴면 지연 후 첫 번째 for 루프가 다시 실행됩니다. 둘 다 while True: 무한 루프 내에 있기 때문 입니다.

팬 모터를 작동시키기 위해 트랜지스터와 코드를 사용하는 것과 관련된 모든 것입니다. 이 코드는 영원히 반복됩니다. 따라서 모터 및 팬 순환을 중지하려면 Thonny IDE에서 중지 버튼을 눌러야 합니다.

다음 바람은 어디로 데려갈까요?

이 실험에 7세그먼트 디스플레이와 같은 추가 요소를 추가하면 풍력 터빈이 운동 에너지를 사용하여 바람을 전력으로 변환하는 방법을 이해할 수 있습니다.

앞으로 나아갈 수 있는 또 다른 프로젝트는 야외 조건을 모니터링하는 가정 기반 기상 관측소를 설정하는 것입니다. 또한 Raspberry Pi Pico로 만들 수 있는 풍속 및 대기 속도 표시기와 같은 다른 흥미로운 프로젝트를 찾을 수 있습니다.

이 기본 지식을 사용하여 다음에는 어떤 실험을 하시겠습니까? 염두에 두고 있는 프로젝트가 있습니까? 너무 오래 망설이면 마음(그리고 바람)이 방향을 바꿀 위험이 있습니다.