서보모터 (SG90 스탠다드) 테스트

 

예전 글에서 Head Tracking 하는 테스트를 하던 중 가지고 있던 서보모터가 연속형(360도)이라 각도 조절이 어려웠다는 얘기를 한 적이 있습니다.

 

Headshot Tracking 따라해 보기 - 1편

 

 

최고 속도로 회전을 하는데 움직인 시간을 조절해서 각도를 조절해야 하다보니 원하는 각도를 정확히 맞추는 것이 어려웠습니다. 할 때마다 미묘하게 차이가 발생했었는데 이게 계속 누적이 되다보면 원치않은 위치에 가 있는 것을 확인할 수 있거든요. 연속형(360도)에서는 전문적으로 파고들면 모르겠지만 초보자가 다루는 건 여기까지인가보다 하면서 접어 두고는 당시 중국에 스탠다드형(180도)를 주문해 놓고 글을 마무리 했었습니다. 이후에 제품을 받긴 했는데 다른 것을 하고 있던터라 테스트를 해 보지 못하고 있었다가, 기기 자체가 크게 다르지 않은데 뭐 많이 차이가 나겠어 하면서도 혹시 잘 되는거 아냐 하며 정말 약간만 기대하며 테스트를 진행했습니다. 

 

서보모터 (스탠다드 형 180도) 테스트 

 

기본 동작 테스트

 

테스트 한 코드는 다음과 같습니다. 문서 상으로는 각도만 지정하면 된다고 했지만 사실 반신반의했던터라 기본적인 사항만 먼저 해 봅니다. 누를 때마다 조금씩 시계방향, 반시계 방향, 그리고 지정한 각도(90도, 120도) 이렇게만 말이죠.

 

import pyfirmata
import time
from pynput import keyboard

# Arduino 보드 설정 (포트는 사용자의 환경에 맞게 수정)
board = pyfirmata.Arduino('/dev/ttyUSB0')

# 서보모터를 연결한 핀 설정 (핀 번호는 사용자의 연결에 맞게 수정)
servo_pin = board.get_pin('d:10:s')

# 시작 시 서보를 중간 위치로 이동
current_angle = 90
servo_pin.write(current_angle)
print(f"Servo moved to middle position: {current_angle} degrees")

# 회전 속도 변수 (작을수록 느림)
rotation_speed = 0.001  # 기본 속도

# 서보 모터 회전 함수
def rotate_servo(angle):
    global current_angle
    if 0 <= angle <= 180:  # 서보모터가 0도에서 180도 사이만 움직이도록 제한
        current_angle = angle
        servo_pin.write(current_angle)
        print(f"Servo moved to {current_angle} degrees")

# 키보드 이벤트 처리 함수
def on_press(key):
    global rotation_speed
    try:
        if key.char == '1':
            if current_angle > 0:
                rotate_servo(current_angle - 1)
                time.sleep(rotation_speed)
        elif key.char == '3':
            if current_angle < 180:
                rotate_servo(current_angle + 1)
                time.sleep(rotation_speed)
        elif key.char == '2': # 중간 위치로 되돌아감
            rotate_servo(90)  
        elif key.char == '4': # 지정한 120도 각도로 위치토록 하기
            rotate_servo(120)
            time.sleep(rotation_speed)
        elif key.char == 'u': # 회전 속도 올리기
            rotation_speed = max(0.01, rotation_speed - 0.01)  # 최소 속도 제한
            print(f"Rotation speed increased: {rotation_speed}")
        elif key.char == 'j': # 회전 속도 낮추기
            rotation_speed = min(0.1, rotation_speed + 0.01)  # 최대 속도 제한
            print(f"Rotation speed decreased: {rotation_speed}")
        elif key.char == 'q':
            print("Exiting program...")
            return False  # 리스너 종료
    except AttributeError:
        # 특수 키 처리 (필요 시 추가 가능)
        pass

# 리스너 설정 및 시작
listener = keyboard.Listener(on_press=on_press)
listener.start()

# 프로그램이 종료될 때까지 대기
listener.join()

# 프로그램 종료 후 Arduino 보드 닫기
board.exit()

 

 

동작 확인

오호... 정말 설명대로 연속형과는 달리 지정한 각도만큼 동작하고 멈춥니다. 정말 되는구나.. 이렇게 쉽게 해결되는 것을 이전에 그렇게 시행착오를 했단 말인가... 허무했습니다.

영상 : SG90 표준형 (180도) 서보모터 동작 테스트

 

 

일단 모터가 제대로 동작하는 것을 봤으니 이젠 기존 Turret에 들어간 모터들을 다 교체하고 다시 진행해야겠습니다. 이런 시행착오를 겪다보니 너무 대충 알면 이런 문제가 생기는구나 싶어 아무리 테스트만 할 요량이라도 조금은 공부를 더 해야겠다는 생각이 들었습니다. 반성...-_-;

 

다음 번 글에서는 완성된 결과물이 나올 수 있도록 해 보겠습니다. 

 

 

참고자료

 

사실 서보모터를 다루기 위해서는 기본적인 기술 이해가 필요한 것 같습니다. 저야 단순히 최종 목적을 위해서 '원하는 각도만큼 회전하면 돼' 하는 생각이긴 한 단계 더 깊이 들어가 보고 싶으신 분들은 아래 소개한 자료들을 참고하시면 좋을 것 같습니다. 저도 현재 개발은 PC를 이용하고 있지만 나중에는 라즈베리파이 정도에서 감지모델을 이용해서 컨트롤 하는 것을 생각하고 있기 때문에 라즈베리파이 쪽 자료를 인용해 봅니다. 

 

 

1.라즈베리파이(RaspberryPi) 서보모터(MG90, SG90, MG995) 사용하기 - 파이썬(Python) + PWM

 

아두이노 대신 라즈베리파이를 이용하고 계신데 (결과적으로 비슷), 훨씬 전문적이신 듯 합니다. 원래대로라면 이 분이 설명하고 계신 위치제어신호나 펄스 파형에 대한 이해도 필요한 사항인 것 같네요.

하이제니스 : 네이버 블로그

 

 

2.Using a servo motor with a Pi Pico board in MicroPython

 

이곳도 비슷합니다. 라즈베리파이 피코라는 것이 다를 뿐... 아무래도 두 장비가 가격대가 차이가 많이 나므로 용도에 따라 선택하면 될 듯 합니다. 

 

 

Pi Pico Servo Motor in MicroPython: SG90 Guide

 

 

3.Using a servo motor with an ESP32 board in MicroPython

 

ESP32와 MycroPython을 이용하는 방식을 설명하고 있습니다. 전체적으로 사이즈를 줄일 수 있다는 장점이 있겠네요.

 

ESP32 Servo Motor in MicroPython: SG90 Guide