SPAC1N 뉴 아두이노 2WD 자동차 스마트카 로봇 PART1(조립하기)

SPAC1N 뉴 아두이노 자동차는 SPAC1에서 새롭게 업그레이드되었습니다. 기존 SPAC1과 달리 모든 부품이 차대위에 견고하게 장착되며 더욱 튼튼하고 내구성이 좋아졌습니다.

기능적으로는 LCD표시창을 추가하여 초음파센서로 부터 계산된 장애물과의 거리를 눈으로 확인할 수 있습니다. 또한 장애물과의 거리가 10CM이내인 경우 후진을 하여 장애물 탙출을 더욱 용이하게 하였습니다.

- SPAC1N 구동 동영상

 

 

PART1 - SPAC1N 차체 조립 및 결선편

 

1. 전체 구성품

SPAC1N 뉴 아두이노 자동차 키트의 전체 구성품은 아래 사진과 같습니다.

필요에 따라 별도로 추가 스크류 드라이버와 글루건, 니퍼, 롱노즈 드의 공구와 인두기가 있으면 조립에 도움에 될 수 있습니다.

2. 차체 기본 조립

아래는 참고용 전체 차체 조립도입니다.

- 구동 모터박스 조립

먼저 2개의 구동용 모터에 선을 연결하는 과정입니다.

암수케이블을 아래와 같이 니퍼 등을 이용해 피복을 벗겨줍니다.

 

구리선을 모터의 단자에 넣어 감은 뒤 글루건으로 고정시킵니다(또는 납땜합니다).

다음은 아크릴 차대에 모터를 고정하기 위한 준비물입니다.

앞에서 전선을 연결한 모터 박스를 고정용 브라켓 2개와 볼트. 너트로 고정시키면 됩니다. 다른 쪽도 동일하게 조립합니다.

- 볼케스터 부착

볼케스터와 아크릴 차대 사이에 철제 스페이서를 두고 양쪽으로 볼트를 이용하여 조립하시면 됩니다.

 

볼케스터 조립이 끝났으면 양쪽 구동 모터의 전선을 아크릴 차대 위쪽으로 넣어 빼줍니다.

다음으로 바퀴를 모터 박스의 바퀴홀에 끼워 넣으시면 됩니다.

- 초음파센서 브라켓 조립

초음파센서를 차대에 고정하기 위한 과정으로 아래와 같이 부품을 준비합니다.

아크릴 센서 브라켓의 보호필름을 벗긴 후 플라스틱 스페어서를 2개씩 이어 붙이고 2세트를 조립한 후 볼트를 이용하여 센서 브라켓에 고정합니다.

초음파센서는 2개의 원형홀에 넣어서 밀착 시키면 됩니다. 단단히 고정시키려면 글루건을 이용하시면 됩니다.

 

앞에서 조립한 초음파센서 브라켓부를 너트로 차대와 결합합니다.

3. 구동 전원부 조립

아래는 전체 구동전원부의 결선도 입니다. 이를 참조하여 아래 순서대로 조립합니다.

- 건전지 박스 부착

건전지 박스 고정용 볼트와 너트 2개를 이용하여 건전지 박스를 차대에 고정시킵니다.

 

 

- 퀵커넥터/스위치 부착

 

스위치는 차체홀에 맞추어 끼워주고, 퀵커넥터는 아래와 같이 볼트와 너트로 고정시킵니다.

 

파워를 ON/OFF하기 위한 스위치를 결선하는 방법입니다.

건전지박스의 2선중 +선(적색선)을 2개로 잘라서 스위치의 접점에 각각 연결합니다. 글루건을 사용하여 고정하면 좋습니다.

 

스위치로부터 온 +선과 건전지 박스의 -선을 퀵커넥터의 양단자에 연결합니다. 이 퀵커넥터를 통하여 모터 구동전원과 아두이노 우노보드에 전원을 공급하게 됩니다.

케이블타이를 사용하여 선을 정리해줍니다.

- 아두이노 보드 및 L298N 모터드라이버 고정용 아크릴케이스 조립

아두이노 케이스 부품 중 하부 아크릴에  2쌍의 3MM 볼트, 너트, 스페이서를 준비합니다. 이 부분은 나주에 아크릴 차대와 고정할 부분입니다.

아래와 같이 고정이 되었으면, 아두이노 보드를 총 4쌍의 2.5MM 볼트, 너트, 아크릴 미니 스페이서를 이용하여 하부 아크릴에 고정시킵니다.

아래는 하부 아크릴과 아두이노 보드가 결합된 모습입니다.

너트 2개는 나중에 차대에 고정을 하는데 사용됩니다.

이제 L298N 모터드리이버 보드를 고정할 차례입니다. L298N 모터드라이브 보드를 스페이서, 볼트, 너트로 상부 아크릴에 고정시킵니다.

 

 

이제 위에서 조립한 상부아크릴과 하부아크릴을 측면아크릴을 사용하여 결합합니다.

측면아크릴을 끼우기 위해서는 보드에 고정된 볼트와 너트를 살짝 풀어주어야 합니다.

아래 사진은 아두이노 보드 및 L298N 보드가 완전하게 결합된 모습입니다.

 

 

이제 2개의 너트를 이용하여 차대에 고정시키면 됩니다.

- 모터 결선

먼저 좌우 구동모터를 L298N 모터드라이버와 연결합니다.

아래와 같이 좌우 모터 2가닥의 선을 L298N 보드 양쪽에 연결합니다. 2선의 연결순서는 모터의 구동 방향을 결정하며, PART2에서 모터구동테스트를 통해 모터 구동방향이 반대인 경우 양선을 바꿔고정하면 됩니다.

- 아두이노 전원공급 및 L298N 전원 결선

이제 모터 구동전원 공급과 아두이노 보드에 전원을 공급하기 위한 결선을 위해 수수케이블 2줄을 2개 준비합니다.

수수케이블을 2P커넥터 +, -에 각각 연결합니다.

주의 사항: 전원 연결시 반드시 + - 극성을 신경쓰셔야 합니다. 특히 아두이노 보드의 경우 + - 의 극성을 바꾸어서 결선하는 경우 고장의 원인이 됩니다.

 

우노보드의 Vin, GND 핀에 각각 +연결합니다.

주의 사항 : 아두이노 우노 보드에 전원을 연결할 때는 반드시 Vin 단자와 GND 단자에 연결하셔야 합니다. 배터리 전압이 높으므로 특히 +선을 Vin단자 이외에 연결하는 경우 아두이노 보드가 고장이 납니다. 또한 + - 가 바뀌지 않도록 합니다.

아래와 같이 전원선의 + - 를 L298N 모터드라이브 보드의 +12V, GND에 연결합니다.

주의 사항 : +5V단자에 연결하지 않도록 주의합니다. 또한 + - 극성이 바뀌지 않도록 합니다.

- 아두이노 보드와 L298N 모터드라이브 간의 결선

아래 결선도를 참조하여 아두이노 보드와 L298N 보드를 연결합니다.

아두이노 보드와 L298N 보드를 연결할 암수케이블 6줄을 준비합니다.

L298N 모터드라이브 보드6개의 핀에 선을 연결합니다. L298N의 단자 중 ENA와 ENB에 꼽혀있는 점퍼핀은 사용하지 않으므로 뽑아서 제거하시면 됩니다.

위 결선도를 참조하여 아두이노 보드의 핀에 각각 연결합니다.

- 초음파센서 결선

이제 초음파센서와 아두이노 우노 보드를 결선합니다. 초음파센서의 VCC는 아두이노 우노보드의 5V, GND는 GND와 결선하시면 됩니다. 초음파센서의 TRIG는 아두이노 우노보드의 디지털IO 9, ECHO는 디지털IO 8에 결선합니다.

아래의 결선도를 참조하시면 됩니다.

아래는 참조용으로 결선 방법입니다.

 

 

 

 

아래는 여기까지 조립이 완료된 사진입니다

 

 

- LCD모듈 부착 및 결선

아두이노 보드와 LCD모듈간에 거리가 멀어서 암수케이블을 2쌍을 연결하여 케이블을 연장하여 연결해야 합니다. 암수케이블 4줄 2쌍을 준비합니다.

볼트, 너트, 써포트를 이용해 아래와 같이 차대에 고정시킵니다.

아래 아두이노 보드와 LCD모듈과의 핀투핀 결선 사진을 참조하여 아두이노 보드와 연장된 케이블로 연결합니다.

 

 

아래는 최종적으로 조립이 완료된 사진입니다.

 

 

 

 

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