쿼드콥터 제작기 05 -PWM과 제어주기,ESC 캘리브레이션

조종기 구현도 완벽하게 끝난건 아니지만 일단 호버링이 되어야 방향전환을 할 수 있으니 천천히 하면되고 ESC셋팅부터 하자

ESC는 모터제어 신호를 PWM으로 받아 아두이노에서 PWM을 전달해줘야 한다. 

PWM(pulse Width Modulation)?

아두이노는 모터의 속도를 단계별로 출력하는 아날로그 신호를 출력하지 못하는데

대신 일정한 주기로 디지털신호를 껐다 켰다 하면서 아날로그신호처럼 쓰는게 PWM이다. (따로 있는 아날로그 핀은 입력만 받는 용도)

PWM에는 보드에서 지원하는 하드웨어PWM과 직접 구현하는 소프트웨어PWM이 있는데 반응속도가 빨라야 하는 쿼드콥터에선 하드웨어PWM을 쓴다고 한다.

하드웨어PWM은 analogWrite 함수를 써서 출력할 때 0~255단계 값을 입력가능하다.

짚고갈게 하나 더 있는데,

첫글에서 말했듯이 쿼드콥터의 제어주기는 약 2ms주기로는 돌아야 안정적으로 기체를 제어 할 수 있다. 1초에 2ms주기를 500번 도니까 주파수는 500hz가 된다. 

아두이노에서는 디지털 3,5,6,9,10,11번 핀이 하드웨어 PWM을 지원하는데 이중에서 3,9,10,11번의 주파수가 490hz로 고정되어 있어 이 네개의 핀을 쓴다.

보통 ESC에서 최소PWM 신호는 1ms. 최대 신호는 2ms를 기본으로 한다. 

정리하면 

쿼드콥터를 안정적으로 제어하려면 2ms 주기(약 500hz 전후)로 ESC 최저 1ms, 최고 2ms의 신호를 ESC에 전달해주어야 한다.

이걸몰라서 엄청 헤맸다가 겨우 개념이 잡혔다.. 참고로 제어주기는 아두이노기준(490hz)으로 설명한거라 그렇지 2.5ms 까지도 안정적이라고 한다. 

가끔 Servo라이브러리를 쓰는사람들도 있는데 50hz라 외란에 대응 못한다고 하더라 아래 비교한 동영상을 보자

* 2016.1.23 추가 : Servo 라이브러리를 400Hz로 변경할 수 있는 방법이 있다고 합니다.  Servo의 경우 좀더 세밀한 단계로 조정할 수 있기 때문에 정말할 제어가 가능해져 Servo라이브러리를 써볼 예정. 추후 정리해서 포스팅하겠습니다.

딱봐도 모터의 응답성이 달라진다 이게 나중에 PID적용할 때에도 크게 작용하는거라 어떻게보면 제일 중요할듯

  

#include <SoftwareSerial.h>
 
SoftwareSerial APC(7, 8); // RX and TX
int value=126;
int Motor[] = { 3, 9, 10, 11 };
 
void setup()
{
  APC.begin(57600); // start serial to APC
  Serial.begin(9600);
  for(int i=0;i<4;i++)
    pinMode(Motor[i],OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  if (APC.available())
  {
    value = (int)APC.read(); 
    Serial.println(value);
   
    for(int i=0;i<4;i++)
      analogWrite(Motor[i],value);
  }
  else
  {
    Serial.println(value);
    for(int i=0;i<4;i++)
      analogWrite(Motor[i],value);
  }
 
}
 

역시 드림엔터에서 밤새서 빡세게 하니까 진행이 빠르게 되는것같다 

조만간 PID시작해야지