Project/Gimbal (7) 썸네일형 리스트형 [액션캠 짐벌 제작] 07. 모터 컨트롤 보통은 BLDC 모터를 제어할 때는 ESC(Electronic Speed Controller)를 사용하여 제어를 한다. 하지만 ESC는 말 그대로 속도를 제어하는 제어기이기 때문에 각도 제어를 해야 하는 짐벌에서는 사용하기 부적합하다. 그렇다면 어떻게 BLDC 모터를 제어할까? 그러기 위해서는 먼저 BLDC 모터와 ESC의 원리를 알아야 한다. BLDC 모터는 위와 같이 권선 되어있다. 전류를 흘려주면 자기장이 발생하면서 모터가 회전하게 되는 구조이다. [영상 : BLDC모터 작동원리] 3개의 선과 전류의 방향을 계산해보면 전류를 흘려주기만 함으로써 총 6가지의 방향 제어가 가능하다. ESC는 이 6가지 방향을 하나하나씩 스위칭하여 모터를 회전하게 하고, 스위칭되는 속도를 조정하면 모터의 회전 속도가 결.. [액션캠 짐벌 제작] 06. 프레임 모델링 짐벌 작동 테스트를 위하여 Autodesk 사의 Inventor라는 프로그램을 이용하여 짐벌의 프레임을 3D 모델링하였다. GBM3506H-130T의 3D 모델링 파일을 구하여 모터에 맞게 모델링을 하였다. 카메라 고정부, 첫번째 프레임, 두 번째 프레임, 지지부의 4가지 부분으로 모델링을 하였다. 모터의 크기와 카메라의 크기를 모두 고려해서 모델링을 하였고, 각각의 부분을 조립하면 다음과 같은 형상이다. 두 번째 프레임과 지지부는 출력하여 모터 테스트에 이용하기로 하였다. 출력은 학교에 있는 3D 프린터를 이용하였다. [사진 : 3D 프린팅] 출력된 각각의 부분과 조립된 형상은 다음과 같다. 프레임에는 모두 배선을 고려하여 모델링을 하였다. [액션캠 짐벌 제작] 05. 릴레이, MOSFET 이 프로젝트에 사용할 모터는 최대 18.5V까지의 전압으로 제어할 수 있는 모터이다. 그런데 아두이노에서는 최대 5V 의 전압밖에 출력을 할 수 없다. 그렇다면 아두이노같이 작은 출력을 사용하는 회로에서 어떻게 큰 전압을 제어할 수 있을까? 아두이노를 사용하여 AC220V 같은 큰 전압을 사용하는 프로젝트를 할 때에는 보통 릴레이(Relay)라는 것을 사용한다. 릴레이는 쉽게 말해 전기로 동작하는 스위치 라고 생각할 수 있다. 일반적인 스위치는 사람이 외적인 요인을 가하여 스위치가 ON/OFF 되지만, 릴레이는 전기를 통해 스위치를 제어할 수 있다. 릴레이는 보통 전자석을 이용해 작동한다. 입력이 하나이고 출력이 하나인 릴레이로 예를 들어 설명하자면, 릴레이는 4개의 극을 가지고 있다. 3, 4번극에 전.. [액션캠 짐벌 제작] 04. PWM, analogWrite() BLDC 모터로 각도 제어를 하기 위해서는 출력하는 전압을 제어할 수 있어야 한다. 하지만 아두이노에서는 고정적으로 3.3V 또는 5V의 출력밖에 표현을 할 수 없다. 아두이노에서는 이런 단점을 보완하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation : 펄스폭 변조)라는 기술을 사용한다. 아두이노에서 기본적으로 High(ON) 와 Low(OFF) 두 가지의 신호밖에 출력을 못하니 두 신호를 매우 빠르게 번갈아 출력하면서 On/Off의 비율을 조정하면 아날로그 출력의 값과 근사한 값을 만들어 낼 수 있는 것이다. 아두이노에는 디지털 핀 중에 ~로 표시된 PWM 핀들을 사용해서 PWM을 출력 할 수 있다. 아두이노 IDE 에서는 analogWrite(); 명령어를 사용해 0~5V사이의 값을 0~255.. [액션캠 짐벌 제작] 03. 제어기 선정 및 개발환경 구축 하나의 모터를 제어하기 위해서는 6개의 아날로그 출력이 가능해야 하는데, 모터 3개를 아날로그 제어를 하게 된다면 총 18개의 아날로그 출력을 지원하는 아두이노가 필요하다. 하지만, 18개의 아날로그 출력을 지원하는 아두이노는 찾지 못했다. 그러던 중 메카솔루션( http://mechasolution.com )에서 Arduino Mega 2560 PRO MINI라는 Arduino Mega 2560의 호환 보드를 발견했다. Mega 보드와 기능은 거의 유사하지만, 훨씬 작은 크기로 짐벌 프로젝트에 적합해 보이는 보드였다. http://mechasolution.com/shop/goods/goods_view.php?goodsno=575877 보드에 프로그램을 업로드 하기 위해서는 USB-TTL(FTDI) 케이.. [액션캠 짐벌 제작] 02. 모터 선정 카메라에 사용되는 짐벌에는 보통 BLDC(Brushless Direct Current) 모터를 사용한다. 우리가 일반적으로 볼 수 있는 모터는 주로 Brushed DC(Direct Current) 모터이다. Brushsed DC 모터는 말 그대로 해석하자면 직류 모터라는 뜻인데, 모터에 전기를 흘려주면 가운데 감겨있는 코일에 전자기적 힘이 발생하고, 이 전자기적 힘이 자석의 자기장과 상호작용하면서 회전하는 구조이다. 하지만 모터에 직류전원이 들어온다면 전자기적 힘이 한쪽으로만 작용하기 때문에 한쪽 방향으로 고정되어 있을 것이다. 그래서 모터 안에 브러시(Brush)라는 것을 추가하여 모터가 회전하면서 코일에 흐르는 전류의 방향이 계속 바뀌도록 만든 것이 Brushsed DC 모터이다. 하지만, Brush.. [액션캠 짐벌 제작] 01. Prologue 핸드폰이나 카메라를 사용하여 촬영을 할 때 가장 거슬리는 것은 '카메라의 흔들림'이다. 이런 카메라의 흔들림을 제어하기 위해 여러 기술들이 개발되고 사용되고 있다. EIS(Electronic Image Stabilization : 전자식 이미지 보정) 이 방식은 사진을 찍은 후 이미지 처리 기술을 사용하여 사진을 선명하게 만드는 기술이다. [영상 : EIS] 소프트웨어적인 기술을 제외하고 별다른 장비가 필요 없다는 장점이 있지만, 큰 흔들림에는 대응하기 어렵고, 사진을 보정하는 과정에서 이미지의 해상도가 떨어질 수 있다는 단점이 있다. OIS(Optical Image Stabilization : 광학식 이미지 보정) OIS는 EIS의 단점인 화질 감소를 개선할 수 있는 있는 기술 중 하나이다. [영상 :.. 이전 1 다음
