[STM32] PWM으로 모터 제어 하기

이전에 비슷한 프로젝트를 했는데, 당시에는 LED를 사용해서 했는데 이번엔 모터로 바꿔서 해봤다.

해본 이유는 Timer에 대해 더알아보기위해...?

이전 포스트를 같이보면 좋을 듯함

https://oragg.tistory.com/45

[STM32] Touch GFX 실습 - 2 : 터치스크린으로 PWM 제어

 

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Timer

지난번에도 설명했었지만 다시한번 자세히 해볼려고한다. 

STM32 IDE에서 Clock Configuaration 메뉴를 통해 위처럼 timer별 clock(주파수)을 설정할 수 있다.

 

여기서 보이는 APB Timer Clocks들의 역할은 APB버스에 연결된 타이머들에 클록을 공급한다.

각 버스로 범용 타이머, 주변 장치들 (USART, UART, SPI, I2C 등) 등에 전달된다.

 

여기서 범용타이머는 내가 

 

• 이벤트 카운팅
• PWM 생성
• 인터럽트 

등으로 사용할 수 있으며 주변장치는 데이터 통신에서 일정 속도로 데이터를 송수신 하므로 클럭은 필수적이라고 할 수 있다.

전체 Datasheet에서 APB1버스에 연결된 장치들을 확인할 수 있으며, 나는 PWM 제어를 위해 TIM4를 이용했는데, 16비트 타이머임을 확인할 수 있다.

16비트 타이머와 32비트 타이머의 차이는 최대값 카운트의 차이이다.

 

 

최대 138Mhz를 사용할 수 있어, 나는 137.5Mhz로 APB1의 범용 타이머를 설정해주었다.

여기서, prescaler를 통해 PWM으로 사용할 TIM4의 주파수를 설정해줄 수 있다.

main.c 코드에서 설정가능하며, 1375으로 설정하면 137500000hz/13750 = 10kHz로 설정된다.

적절한 주파수를 선정하는게 쉽지만은 않은데,  

너무 낮은 주파수에서는 모터 코일의 인덕턴스 때문에 전류가 충분히 흐르지 못해 모터 토크가 떨어질 수 있고, 효율도 낮아진다.

주파수가 너무 높으면 스위칭 손실이 발생하여 효율이 감소할 수 있다.

가청 주파수 영역인 (수백 Hz ~ 10kHz 미만) PWM 주파수를 사용할 경우, 모터가 신호에 따라 '삐' 소리나 기타 소음을 발생시킬 수 있다지만, 나는 못느껴서 10kHz로 설정했다.

 

참고로 실험결과 PWM주파수를 매우 높게 설정도 해봤는데, 확실히 속력이 감소함을 보았다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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모터 제어

이전 LED랑 코드는 별로 안바꼈다.

Touch GFX를 사용해 PWM 신호를 입력했으며 Duty Cycle은 0~999(선택) / 1000 (Counter 범위)로 설정해 모터 속도를 제어할 수 있도록 하였다 .

 

L298N 모터 드라이버를 사용했으며, STM32에서 PWM, GPIO두개를 모터드라이버에 연결해서 제어하였다.

7.4V 배터리를 전원으로 인가하였다.

 

 

 

 

RTOS TASK두개를 사용했으며 

소스코드는 아래와같다.