[자동차 자작대회] HW 소개(Embedded System)

안녕하세요! 탱탱규탱입니다!

 

이번 글은 2020 KSAE 대학생 자작자동차 대회에 참가했을 때 HW에 관한 소개입니다!

 

 

[부품]

- PC(1EA) : Windows

- Arduino Mega(1EA)

- 카메라(2EA) : 스마트폰(DoridCam, ivCam)

- 구동 모터 드라이버(1EA) : MD30C

- 조향 모터 드라이버(1EA) : MDD10A

- 구동 모터(1EA) - S9D200-12CH

- 조향 모터(2EA) - S9D200-12CH

 

- 엔코더(1EA) - SME360CAP-12N

- 배터리 12V (1EA)

 

[구성 및 회로 구성도]

설치 위치, 회로 구성도, 초라한 실제

구동 모터 드라이버(MD30C)

Pin 2 —— DIR

Pin 3 —— PWM

GND —— GND

 

조향 모터 드라이버(MDD10A)

Pin 8 —— DIR1

Pin 9 —— PWM1

Pin 11 —— DIR2

Pin 12 —— PWM2

GND —— GND

 

초음파

5V —— 빵판 ——  초음파 5V

GND —— 빵판 —— 초음파 GND

Pin 24  —— 빵판 —— 초음파 Trig

Pin 26 —— ECHO_F의 Echo

Pin 27 —— ECHO_R의 Echo

Pin 28 —— ECHO_A_Left의 Echo

Pin 29 —— ECHO_A_Right의 Echo

Pin 30 —— ECHO_B_Left의 Echo

Pin 31 —— ECHO_B_Right의 Echo

 

엔코더

Pin A0 ——  Analog out(청/황)

5V ——— 5V(적)

GND —— GND(흑)

 

[개발 스택]

- Arduino (C)

 

 

개발 내용 정리!

 

 

[카메라]

- 처음에는 액션캠을 활용해서 할려고 했었습니다.

- 하지만 저렴한 액션캠이였는지 웹캠 모드에서 자꾸 멈춰버리는 문제가 발생했습니다.

- 스마트폰 카메라를 웹캠처럼 쓰는 앱(DroidCam, ivCam)을 활용하여 문제를 해결했습니다.

 

[조향]

- 모터 드라이브를 통해 좌우 회전이 가능하도록 했습니다.

- PC에서 수신한 Front & Rear 각도로 이동하기 위해 조향 모터를 작동합니다.

- 하지만 요청 받은 조향으로 모터 속도와 타이어, 차량 무게 등의 영향으로 즉각 이동하기는 힘들었습니다.

- 따라서 요청 받은 조향으로 1도씩 천천히 이동하면서 현재 조향 각도를 PC에 송신하여 PID 제어 할 수 있도록 하였습니다.

 

[구동]

- 모터 드라이브를 통해 전후진이 가능하도록 했습니다.

- 처음에는 BLDC를 사용하려고 했습니다.

- 하지만 차량 무게와 구동계 설계 이상으로 일정 속도로 안 될 경우 BLDC 모터 드라이버에서 과부하 보호로 전원을 차단했습니다.

- 따라서 일반 DC모터를 사용하게 되었습니다.

 

[초음파]

- 6개의 초음파를 순차적으로 감지 및 필터링 과정을 거쳐 거리 데이터를 PC에 송신하였습니다.

 

[앱솔루트 엔코더]

- 초기 값을 180으로 간주하는 초기화를 진행했습니다. (127 수신 -> 127를 180으로 간주, 147을 수신하면 200으로 간주)

 

[시리얼 통신]

- PC와 시리얼 통신

- PC -> 아두이노

  - Front & Rear Wheel(요청 조향), Speed(요청 속도), Direction(요청 전/후진)

  - 수동 운전 및 초기화

- 아두이노 -> PC

  - Now Front & Rear Wheel(현재 조향), Middle(현재 굴절각), Speed(현재 속도), Direction(현재 전/후진), 초음파 거리(6개)

 

[Github]

https://github.com/GyuTaeKim0729/Smart-Trailer

GitHub - GyuTaeKim0729/Smart-Trailer

아두이노 코드는 Github에서 확인 가능합니다!

이쁘게 봐주세요 :)

 

 

이것으로 HW 설명은 마치도록 하겠습니다 :)