L239D DC모터 드라이브 IC, H브리지 모터 구동 회로, 모터 쉴드

 

 

TR에 의한 스위칭 과 전류 증폭에 의한 모터 드라이브 원리를 살펴보자. HIGH 또는 LOW 로 구성되는 논리 신호 내지는 PWM 신호를 아두이노 디지털 핀을 통해 NPN 유형 TR의 베이스에 입력하며 TR이 스위칭 on 이 되며 입력 되는 베이스 전류 기준 일정 배수의 전류 증폭율 β 배 만큼의 큰 컬랙터 전류를 흘릴 수 있게 되어 DC 모터를 구동할 수 있다.

 

 

DC 모터의 구동 모드는 아래의 H 브리지 회로에 의해 설명될 수 있다.

 

 

 

이와 같은 H 브리지 회로 구동이 가능한 L293D 집적회로에 관해서 살펴보자.

 

 

16번 핀은 5V 제공이 필수적이므로 아두이노의 5V 핀을 활용한다.
1번 핀과 9번 핀이 HIGH 상태이면 모터 회전이 가능하며 반면에 LOW 상태이면 모터 출력이 OFF 된다. 따라서 아두이노의 5V 에 연결하도록 한다.

4번,5번,12번,13번 핀들은 모두 GND 이다.
2번과 7번, 10번과 15번 핀은 각 모터의 회전 방향을 결정한다. 아두이노와 연결된 2번 핀이 HIGH 이고 7번 핀이 LOW 일 때와 반대로 2번 핀이 LOW 이고 7번 핀이 HIGH 일  때 회전 방향이 반대로 바뀌게 된다. 아울러 2개의 핀들이 HIGH HIGH 또는 LOW LOW 이면 모터 회전이 멈춘다.

8번 핀은 작은 전류로 DC모터를 구동할 때는 아두이노 5V에 연결하면 되지만 보다 큰 전류를 사용하고자 할 때에는 별도의 배터리 전원을 연결할 수 가 있다. 배터리 전원의 +를 연결하면 되고 30V 이상까지 전압 범위가지 레귤레이션이 되는 듯하다.

 

 

아두이노에 L293D 집적회로를 사용하여 직접 배선하면 점퍼선 배선이 복잡해짐과 동시에 아무리 작은 DC 모터라 하더라도 점퍼 선의 흔들림에 따른 배선의 불안정성과 접촉에 따른 스파크가 발생될 소지가 많으므로 이러한 문제를 해결하기 위한 L293D 모터 쉴드 구조를 살펴보자.

모터 쉴드 양쪽에 L293D IC와 74H595 시프트 레지스터 IC를 사용하여 모터 구동을 위한 H브리지 회로를 구성하며 각 L293D IC는 2개씩의 DC 모터를 구동할 수 있다.

아날로그 핀 6개는 사용자가 사용할 수 있으며 디지털 핀 3∼12번 까지는 이미 모터 쉴드가 점유하여 사용한다. 만약에 블루투스를 사용하여 모터 구동을 제어하려면 조심스럽게 0,1번 핀을 써야함에 유의하자.