아두이노용 양극성 스테퍼 모터 종합 라이브러리

부품 및 소모품

부품	수량
아두이노 우노 (Arduino UNO)	1
TI L293D 듀얼 H-브리지 모터 드라이버	1

앱 및 온라인 서비스

• 아두이노 IDE

프로젝트 개요

기존 단극성(Unipolar) 스테퍼 모터 라이브러리에 이어, 양극성(Bipolar) 스테퍼 모터 전용 라이브러리를 개발했습니다. 산업용 모션 컨트롤 요구사항을 반영해 9가지 핵심 기능을 제공합니다.

라이브러리 주요 기능

1. 모든 양극성 스테퍼 모터 제어 가능
2. 회전 방향 제어 (CW/CCW)
3. 회전 수 정밀 제어 (1, 2, 3... 회전)
4. RPM 단위 속도 제어 (95% 정확도)
5. 목표 각도 회전 (0-360°, 80-100% 정확도)
6. 모든 아두이노 보드 호환

라이브러리 함수 설명

함수	설명
bi_polar_Stepper(pin1, pin2, pin3, pin4)	모터 드라이버 핀으로 인스턴스 생성
set_step_per_rev(steps)	1회전당 스텝 수 설정 (스텝 각도/해상도)
set_RPM(rpm)	모터 속도 RPM 설정 (95% 정확도)
rotate_CW()	시계 방향 연속 회전 시작
rotate_CCW()	반시계 방향 연속 회전 시작
rotate(dir)	방향 지정 회전 (1=CW, 0=CCW)
rotate_one_rev(dir)	지정 방향으로 정확히 1회전
rotate_n_rev(dir, num)	지정 방향으로 n회전
rotate_x_deg(deg)	지정 각도(0-360°) 회전

사용 예제

예제 1: 60 RPM으로 연속 회전

#include 
#define steps 200  // 모터 사양에 맞게 변경 (1.8° = 200 steps/rev)

bi_polar_Stepper my_step_motor(8, 9, 10, 11);
int rpm = 60;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("bipolar stepper motor library test program");
  my_step_motor.set_step_per_rev(steps);
  my_step_motor.set_RPM(rpm);
  Serial.println("motor rotates clockwise");
}

void loop() {
  my_step_motor.rotate_CW();
}

예제 2: 30 RPM으로 1회전 CW, 1회전 CCW 반복

#include 
#define steps 200

bi_polar_Stepper my_step_motor(8, 9, 10, 11);
int rpm = 30;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("bipolar stepper motor library test program");
  my_step_motor.set_step_per_rev(steps);
  my_step_motor.set_RPM(rpm);
}

void loop() {
  Serial.println("motor rotates clockwise");
  my_step_motor.rotate_one_rev(1);
  delay(1000);
  Serial.println("motor rotates anti-clockwise");
  my_step_motor.rotate_one_rev(0);
  delay(1000);
}

예제 3: 가변 속도/회전 수 제어

#include 
#define steps 200

bi_polar_Stepper my_step_motor(2, 3, 4, 5);
int i;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Bipolar stepper motor library test program");
  my_step_motor.set_step_per_rev(steps);
}

void loop() {
  my_step_motor.set_RPM(100);
  for(i=0; i<100; i++) my_step_motor.rotate(1);  // CW
  delay(2000);
  my_step_motor.set_RPM(50);
  for(i=0; i<100; i++) my_step_motor.rotate(0);  // CCW
  delay(2000);
}

예제 4: 4회전 CW(20 RPM) → 2회전 CCW(10 RPM)

void loop() {
  my_step_motor.set_RPM(20);
  my_step_motor.rotate_n_rev(1, 4);  // CW 4회전
  delay(2000);
  my_step_motor.set_RPM(10);
  my_step_motor.rotate_n_rev(0, 2);  // CCW 2회전
  delay(2000);
}

예제 5: 90° 왕복 운동 (30 RPM)

#include 
#define motor_steps 200

bi_polar_Stepper my_step_motor(8, 9, 10, 11);
int rpm = 30;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("bipolar stepper motor library test program");
  my_step_motor.set_step_per_rev(motor_steps);
  my_step_motor.set_RPM(rpm);
  Serial.println("motor rotates 90 deg back and forth");
}

void loop() {
  my_step_motor.rotate_x_deg(90);   // 90° CW
  delay(2000);
  my_step_motor.rotate_x_deg(270);  // 90° CCW (상대적)
  delay(2000);
}

회로도

고전압/대전류 모터의 경우 L293D 대신 L298 칩이나 TIP122/TIP142 같은 다를링턴 트랜지스터 4개 조합으로 드라이버 구성 가능.

테스트된 모터 사양

• 2상 양극성 모터, 5V, 최대 100 RPM, 200 steps/rev (1.8°)
• 2상 양극성 모터, 5V, 최대 60 RPM, 200 steps/rev (1.8°)

라이브러리 설치

bi_polar_Stepper 폴더를 아두이노 라이브러리 폴더(예: C:\arduino-1.6.7\libraries)에 복사하면 사용 가능.