아두이노 시작하기 - 액추에이터

액추에이터(Actuator)는 아두이노와 같은 마이크로컨트롤러 시스템에서 중요한 역할을 하는 장치입니다. 액추에이터는 전기 신호를 물리적인 동작으로 변환하여 다양한 작업을 수행할 수 있게 합니다. 이를 통해 아두이노는 단순히 데이터를 읽는 것뿐만 아니라, 물리적인 변화를 일으킬 수 있습니다.

주요 액추에이터 종류

1. 모터

   • DC 모터: 간단한 회전 동작을 제공하며, 속도와 방향을 제어할 수 있습니다.
   • 서보 모터: 정확한 각도 제어가 가능하여 로봇 팔이나 카메라 짐벌 같은 프로젝트에 자주 사용됩니다.
   • 스텝 모터: 정밀한 위치 제어가 가능하며, 일정한 각도로 회전하는 동작을 필요로 하는 프로젝트에 적합합니다.

2. 솔레노이드: 전자기력을 이용하여 직선 운동을 수행하는 액추에이터입니다. 잠금 장치, 밸브 제어 등에 사용됩니다.

3. 릴레이: 작은 전기 신호로 큰 전력을 제어할 수 있는 스위칭 장치입니다. 가전제품 제어, 조명 제어 등에 사용됩니다.

4. 피에조 부저: 전기 신호를 소리로 변환하는 장치로, 알람이나 피드백 사운드에 사용됩니다.

5. 히터: 전기 에너지를 열로 변환하는 장치로, 온도 조절 시스템이나 가열 장치에 사용됩니다.

아두이노와 액추에이터 연결

아두이노와 액추에이터를 연결하여 제어하는 기본적인 방법은 다음과 같습니다.

1. 모터 제어

   • DC 모터 제어: H-브리지 모터 드라이버(L298N 등)를 사용하여 방향과 속도를 제어할 수 있습니다.
   • 서보 모터 제어: PWM 핀을 사용하여 제어할 수 있으며, 아두이노에는 서보 라이브러리가 포함되어 있습니다.

   #include <Servo.h>
   
   Servo myservo;  // 서보 객체 생성
   int pos = 0;    // 각도 변수
   
   void setup() {
     myservo.attach(9);  // 서보를 9번 핀에 연결
   }
   
   void loop() {
     for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // 0도에서 180도까지 이동
       myservo.write(pos);              // 서보 각도 설정
       delay(15);                       // 15ms 대기
     }
     for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // 180도에서 0도까지 이동
       myservo.write(pos);              // 서보 각도 설정
       delay(15);                       // 15ms 대기
     }
   }

2. 릴레이 제어

   • 릴레이 모듈 제어: 디지털 핀을 사용하여 릴레이를 on/off 할 수 있습니다. 외부 기기를 제어하는 데 사용됩니다.

   int relayPin = 7; // 릴레이 핀 번호
   
   void setup() {
     pinMode(relayPin, OUTPUT); // 릴레이 핀을 출력으로 설정
   }
   
   void loop() {
     digitalWrite(relayPin, HIGH); // 릴레이 ON
     delay(1000);                  // 1초 대기
     digitalWrite(relayPin, LOW);  // 릴레이 OFF
     delay(1000);                  // 1초 대기
   }

3. 피에조 부저 제어

   • 피에조 부저 제어: 톤 함수나 아날로그 출력 핀을 사용하여 부저를 제어할 수 있습니다.

   int buzzerPin = 9; // 부저 핀 번호
   
   void setup() {
     pinMode(buzzerPin, OUTPUT); // 부저 핀을 출력으로 설정
   }
   
   void loop() {
     tone(buzzerPin, 1000); // 1000Hz 소리 출력
     delay(500);            // 0.5초 대기
     noTone(buzzerPin);     // 소리 끄기
     delay(500);            // 0.5초 대기
   }

액추에이터는 아두이노를 통해 다양한 물리적 인터랙션을 구현할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 창의적인 프로젝트와 유용한 장치를 제작할 수 있습니다.