아두이노로 스테퍼 모터 마스터하기: 종합 가이드

이 튜토리얼에서 아두이노로 스테퍼 모터 제어에 필요한 모든 것을 배웁니다. A4988, DRV8825, TMC2208 스테퍼 드라이버와 NEMA17 스테퍼 모터 조합 제어법을 다룹니다.

이 모터와 드라이버 조합은 3D 프린터, CNC 머신, 로보틱스, 자동화 기계 등 위치 제어 필요한 수많은 응용 분야에서 쓰입니다.

저도 제 아두이노 프로젝트들에 이미 활용했습니다:

• DIY 카메라 슬라이더
• 3D 와이어 벤딩 머신
• DIY 폼 커팅 머신
• DIY 레이저 인그레이버
• 자동 펜 교체 펜 플로터
• SCARA 로봇 암

작동 원리, 아두이노와 스테퍼 모터 연결, 드라이버 전류 제한 설정, 라이브러리 사용/미사용 프로그래밍을 자세히 설명합니다. 아두이노 CNC 실드로 여러 스테퍼 모터 쉽게 제어하는 법도 보여드립니다.

다룰 내용이 꽤 많습니다. 아래 비디오 시청이나 예제 코드와 배선도 포함된 작성 튜토리얼을 읽으세요.

스테퍼 모터란? 작동 원리

스테퍼 모터가 무엇이고 어떻게 작동하는지 간단히 설명하며 시작하겠습니다. 이 튜토리얼 나머지 이해에 도움됩니다.

스테퍼 모터는 피드백 없이도 위치를 정밀 제어할 수 있는 독특한 브러시리스 DC 모터 유형입니다.

작동 원리는 자기장 기반. 고정자(stator)와 회전자(rotor) 두 주요 구성요소. 회전자는 보통 영구 자석이고 고정자의 코일들에 둘러싸여 있습니다.

코일에 전류 흐르게 하면 고정자에 특정 자기장 생성돼 회전자 끌어당기거나 밀어냄. 코일들을 특정 순서로 단계별 활성화하면 회전자 연속 운동 가능, 임의 위치 정지도 가능.

그래서 '스테퍼(단계)' 모터라 부릅니다. 이산적 단계로 움직입니다.

회전자 자기 극 수 늘리면 가능한 정지 위치 수 증가, 해상도/정밀도 향상. 기본 설명일 뿐, 더 자세한 건 스테퍼 모터 작동 원리 튜토리얼 참고.

일반적 스테퍼 모터(예: NEMA17)는 회전자 50 정지점(스텝). 고정자는 두 위상으로 구성된 여러 코일로 4가지 자기장 방위/위치 제공.

회전자 50스텝 × 4자기장 방위 = 회전 1회당 200스텝. 360도 ÷ 200스텝 = 스텝당 1.8도 해상도.

고정자 코일 두 위상으로 구성됐단 건 모터 선 수로도 알 수 있음. 4선, 위상당 2선. 전류를 양방향으로 흐르게 해 4자기장 방위 가능.

5, 6, 8선 모터도 있지만 여전히 두 위상 작동이나 4제어 단자로 제어. 선 연결 방식에 따라 토크나 속도 등 성능 특성 다름.

어쨌든 이 간단 설명으로 스테퍼 모터 구동에 그냥 전원 연결론 안 되고(아무 일도 안 일어남), 두 모터 위상 양방향으로 에너지 주고 특정 순서·타이밍으로 펄스 보내야 함 이해하셨을 겁니다. 그래서 드라이버가 필요합니다.

드라이버 종류·크기 다양하지만, 기본 작동 원리는 모두 두 H-브리지로 모터 위상 양방향 에너지 공급. 마이크로스테핑, 전류 제한 등 기능으로 스테퍼 모터 쉽게 제어 가능 – 그게 전체 목적.

아두이노와 A4988 스테퍼 드라이버로 NEMA17 제어하기

첫 예제: 아두이노와 A4988 드라이버로 NEMA17 스테퍼 모터 제어.

NEMA17은 메이커들 사이 가장 인기 스테퍼 모터. 성능 좋고 저렴. 거의 모든 데스크톱 3D 프린터와 레이저 인그레이버에 사용.

일반 NEMA17은 200스텝, 스텝당 1.8도 해상도지만 400스텝, 0.9도 모델도 있음. NEMA17 표기는 모터 크기(전면 플레이트 크기)만 의미. 숫자는 인치 단위 전면 플레이트 크기 ÷ 10. NEMA17 = 1.7인치, NEMA23 = 2.3인치.

전면 플레이트 크기 고정이지만 NEMA17 길이는 20~60mm 다양, 그에 따라 전력 요구사항도 다름. 전력 요구사항은 보통 허용 전류로 정의, NEMA17 범위 0.3A~2.5A.

모터 전류 정격에 맞춰 그만큼 전류 처리 가능한 드라이버 선택 필요. NEMA17용 가장 인기 드라이버가 A4988.

A4988 최대 전류 정격 코일당 2A지만 피크 정격. 1A 정도로 유지 권장, 좋은 냉각 시 2A까지 가능.

A4988의 훌륭한 기능(모든 드라이버 공통): 전류 제한. 모터 정격과 무관하게 모터가 끌 전류 설정 가능. 예: 2.5A 정격 모터 연결해도 드라이버 전류 제한 1.5A 설정 가능. 모터 최대 성능은 못 내도 사용 가능. 반대로 모터 정격이 드라이버 설정 전류 제한보다 낮으면 모터 과열. 모터와 드라이버 전류 정격 매칭 권장.

A4988과 아두이노 연결

A4988 드라이버를 스테퍼 모터와 아두이노에 연결하는 법.

이 튜토리얼용 부품 구매 링크:

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드라이버 우상단 VMOT, GND 핀에 모터용 전원 공급 연결(8~36V). 전압 스파이크 방지 위해 이 두 핀 사이 디커플링 커패시터 권장. 최소 47uF 대용량 전해 커패시터 사용.

다음 4핀에 스테퍼 모터 연결. 한 위상 1A, 1B 핀, 다른 위상 2A, 2B 핀.

모터 두 선 중 어느 게 한 위상인지 알기 어려울 수 있지만 식별법 여러 가지. 가장 간단: 모터 축 손으로 돌려보며 두 선 서로 연결. 한 위상 구성하는 두 선 연결하면 축 회전 더 힘들어짐.

다른 법: 멀티미터로 두 선 간 연속성 체크. 한 위상 두 선 연결하면 단락, 멀티미터 비프음.

한 위상 찾으면 드라이버 두 위치 중 아무 데나 연결, 순서 상관없음.

다음 IC/로직 전원 핀 VDD, GND(3~5V). 반대편 Step, Direction 핀은 아두이노 아무 핀에 연결. Direction 핀으로 회전 방향 선택, Step 핀으로 스텝 제어. Step 핀에 펄스 보낼 때마다 모터 선택 방향 1스텝 전진.

그 위 Sleep, Reset 핀은 이름대로 드라이버 슬립 모드나 리셋용. 둘 다 액티브 로우. Sleep 핀 기본 HIGH, RST 핀 플로팅. 드라이버 활성화하려면 두 핀 서로 연결(이 핀들 기능 안 쓸 경우).

Enable 핀도 액티브 로우, HIGH로 풀업하지 않으면 드라이버 활성화.

다음 MS1, MS2, MS3 핀은 모터 스텝 해상도 선택용. 이미 말했듯 스텝 해상도는 모터 구조 의존, 보통 NEMA17 200스텝/회전. 하지만 모든 스테퍼 드라이버에 마이크로스테핑 기능 있어 더 높은 해상도 구동 가능. 코일에 중간 전류 레벨로 에너지 줘 중간 스텝 위치 생성.

예: 1/4 스텝 해상도 선택 시 200스텝 → 200×4=800마이크로스텝/회전. 드라이버가 코일에 4가지 전류 레벨 써서 달성.

A4988 최대 16마이크로스텝 → 200스텝 NEMA17이 3200스텝/회전, 스텝당 0.1125도. 놀라운 정밀도, 그래서 이 모터/드라이버가 많은 응용에 쓰임. 256마이크로스텝(51200스텝/회전, 0.007도/스텝) 드라이버도 있음.

이 세 핀에 풀다운 저항 있어 비연결 시 드라이버 풀스텝 모드 작동. 다른 마이크로스테핑 해상도 선택하려면 표대로 적절 핀에 5V 연결.

A4988 전류 제한 설정

스테퍼 모터와 드라이버를 아두이노 보드에 연결하는 법 알았으니 아두이노 프로그래밍/코딩으로 넘어갈 차례. 하지만 그 전, 또는 모터 전원 인가 전 반드시 해야 할 중요한 것: 드라이버 전류 제한 조정.

이미 설명했듯 드라이버 전류 제한을 모터 전류 정격보다 낮게 조정해야 모터 과열 방지.

A4988 드라이버에 작은 트리머 포텐셔미터로 전류 제한 조정. 시계방향 돌리면 전류 제한 상승, 반대면 하강. 실제 전류 제한값 결정 두 가지 방법.

첫째 방법: 포텐셔미터 자체와 GND 사이 레퍼런스 전압(Vref) 측정. 멀티미터로 Vref 측정해 다음 공식으로 드라이버 전류 제한 계산:

전류 제한 = Vref / (8 × Rcs)

Rcs는 전류 감지 저항 또는 칩 바로 옆 전류 감지 저항 값. 제조사 따라 보통 0.05, 0.1, 0.2옴. 이 저항값 자세히 봐야 정확 계산 가능. 제 경우 R100 표기 = 0.1옴.

예: Vref 0.7V 측정, 0.1옴 저항 → 전류 제한 0.875A. 1A로 제한하려면 Vref 0.8V로 조정.

둘째 방법: 코일 흐르는 전류 직접 측정. 스테퍼 모터와 드라이버 앞서 설명대로 연결. 컨트롤러 연결 생략, 대신 Direction, Step 핀에 5V 연결해 모터 활성화·한 위치 홀드. MS 핀 비연결로 풀스텝 모드. 모터 한 선/코일 분리해 전류계와 직렬 연결. 이렇게 로직 전압 5V, 모터용 전원 12V(제 경우) 인가하면 코일 흐르는 전류 읽힘.

주의: 드라이버 풀스텝 모드 작동 시 코일 전류 실제 전류 제한 70%만 도달. 다른 마이크로스테핑 모드 쓸 땐 전류계 읽기값 ×1.3 해야 드라이버 실제 전류 제한값 나옴.

두 방법 다 해봤는데 대략 같은 결과 나옴.

스테퍼 모터와 아두이노 – 예제 코드

이제 아두이노 프로그래밍, 또는 라이브러리 없이 스테퍼 모터 제어하는 여러 예제 코드 살펴보기.

예제 코드 1 – 라이브러리 없이 스테퍼 제어 기본 예제

/* 
 * 라이브러리 없이 스테퍼 제어 기본 예제 코드
 * by Dejan, https://howtomechatronics.com 
 */
// 핀 정의
#define stepPin 2
#define dirPin 5

void setup() {
  // 두 핀을 출력으로 설정
  pinMode(stepPin, OUTPUT);
  pinMode(dirPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(dirPin, HIGH); // 모터 특정 방향 이동 활성화
  // 한 바퀴 완전 회전용 200 펄스 생성 (풀스텝 모드 기준)
  for(int x = 0; x < 800; x++) {
    digitalWrite(stepPin, HIGH);
    delayMicroseconds(700); // 스텝 간 시간 지연 변경으로 회전 속도 조절
    digitalWrite(stepPin, LOW);
    delayMicroseconds(700);
  }
  delay(1000); // 1초 대기
  digitalWrite(dirPin, LOW); // 회전 방향 변경
  // 두 바퀴 완전 회전용 400 펄스 생성
  for(int x = 0; x < 1600; x++) {
    digitalWrite(stepPin, HIGH);
    delayMicroseconds(500);
    digitalWrite(stepPin, LOW);
    delayMicroseconds(500);
  }
  delay(1000);
}

코드 설명:

STEP, DIR 핀 연결 핀 번호 정의하고 출력으로 설정. 루프에서 Direction 핀 HIGH로 회전 방향 설정. for 루프로 STEP 핀에 200 펄스 전송(풀스텝 모드 기준 1회전). 펄스는 STEP 핀 상태 HIGH→LOW 토글과 그 사이 시간 지연으로 생성. 이 시간 지연이 회전 속도 결정. 낮추면 스텝 빨라져 속도 증가, 반대면 감소.

방향 바꾸고 또 다른 for 루프로 400 펄스 전송(2회전). 마이크로스테핑 모드 변경 시(예: 1/4 스텝 → 800스텝) 첫 루프 90도, 두 번째 루프 반 회전만 됨.

예제 코드 2 – 포텐셔미터로 스테퍼 속도 제어

포텐셔미터 아두이노에 연결해 analogRead()로 값 읽기.

/* 라이브러리 없이 스테퍼 제어 기본 예제 by Dejan, https://howtomechatronics.com */
// 핀 정의
#define stepPin 2
#define dirPin 5
int customDelay, customDelayMapped;

void setup() {
  pinMode(stepPin, OUTPUT);
  pinMode(dirPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  speedControl(); // 포텐셔미터 값에 따른 커스텀 딜레이로 펄스 생성
  digitalWrite(stepPin, HIGH);
  delayMicroseconds(customDelayMapped);
  digitalWrite(stepPin, LOW);
  delayMicroseconds(customDelayMapped);
}

// 포텐셔미터 읽고 0~1023 아날로그 입력을 300~3000(마이크로초 단위 커스텀 딜레이용)으로 매핑
void speedControl() {
  customDelay = analogRead(A0); // 포텐셔미터 값 읽기
  customDelayMapped = map(customDelay, 0, 1023, 300, 3000); // 변환
}

코드 설명:

포텐셔미터 값(0~1023)을 Step 펄스용 마이크로초 단위 딜레이 시간 적합 값(300~3000)으로 매핑/변환. 스텝 간 최소 딜레이 300마이크로초 정도. 더 낮추면 스테퍼 모터 스텝 건너뜀 시작.

전반적으로 이 제어법 쉽고 작동하지만 예시처럼 단순 제어 필요할 때만 유용. 더 복잡한 제어 필요 시 아두이노 라이브러리 쓰는 게 최선.

아두이노와 AccelStepper 라이브러리로 스테퍼 제어 – 예제들

아두이노로 스테퍼 제어하는 가장 인기 라이브러리는 Mike McCauley의 AccelStepper. 속도, 가감속 제어, 목표 위치 설정, 다중 스테퍼 동시 제어 등 매우 다재다능. 라이브러리 문서가 각 함수 작동 잘 설명. 저도 여러 프로젝트(DIY 카메라 슬라이더, 3D 와이어 벤딩 머신, SCARA 로봇 암 등)에 사용. 관심 있으면 웹사이트에서 각 프로젝트 상세와 코드 설명 참조.

이 라이브러리 쓰는 몇 가지 예제 코드 살펴보기.

예제 코드 – 포텐셔미터로 스테퍼 속도 제어 (AccelStepper)

/* 
 * AccelStepper 라이브러리로 스테퍼 제어 기본 예제
 * by Dejan, https://howtomechatronics.com 
 */
#include 
// 스테퍼 모터와 연결 핀 정의
AccelStepper stepper1(1, 2, 5); // (드라이버 타입: 2핀 STEP, DIR)

void setup() {
  stepper1.setMaxSpeed(1000); // 스테퍼 최대 속도값 설정 (스텝/초)
}

void loop() {
  stepper1.setSpeed(analogRead(A0)); // 포텐셔미터 아날로그 입력(0~1023)으로 현재 속도 설정
  stepper1.runSpeed(); // 설정된 일정 속도로 모터 스텝 실행
}

코드 설명:

AccelStepper 라이브러리 포함 필요. 아두이노 IDE 라이브러리 매니저에서 "AccelStepper" 검색해 설치. AccelStepper 클래스 인스턴스 생성. 첫 파라미터 드라이버 타입(2제어핀 드라이버면 1), 뒤 두 파라미터 드라이버-아두이노 연결 핀 번호. 다중 스테퍼면 각각 이렇게 정의, 이름 자유(여기선 stepper1).

setup에서 setMaxSpeed()로 모터 최대 속도 설정(스텝/초). 최대 4000까지지만 라이브러리 문서에 1000 스텝/초 초과 시 불안정할 수 있다 명시.

loop에서 setSpeed()로 현재 속도 설정, 여기선 포텐셔미터 아날로그 입력(0~1023). runSpeed() 호출로 그 일정 속도 구현. 음수 값이나 마이너스 부호 붙이면 반대 방향 회전.

예제 코드 – 가감속 적용 두 스테퍼 제어

/* AccelStepper 라이브러리로 두 스테퍼 제어 by Dejan, https://howtomechatronics.com */
#include 
AccelStepper stepper1(1, 2, 5);
AccelStepper stepper2(1, 3, 6);

void setup() {
  stepper1.setMaxSpeed(1000);
  stepper1.setAcceleration(500); // 가속도값 설정
  stepper1.setCurrentPosition(0); // 현재 위치 0 스텝으로 설정
  stepper2.setMaxSpeed(1000);
  stepper2.setAcceleration(500);
  stepper2.setCurrentPosition(0);
}

void loop() {
  stepper1.moveTo(800); // 목표 이동: 800스텝 (1/4스텝 해상도면 1회전)
  stepper1.runToPosition(); // 가감속 적용해 목표 위치 이동, 위치 도달까지 블로킹
  stepper2.moveTo(1600);
  stepper2.runToPosition();
  // 위치 0으로 복귀, run() 사용(논블로킹) – 두 모터 동시 이동
  stepper1.moveTo(0);
  stepper2.moveTo(0);
  while (stepper1.currentPosition() != 0 || stepper2.currentPosition() != 0) {
    stepper1.run(); // 가감속 적용해 목표 위치 달성 위해 모터 이동/스텝. 논블로킹 함수
    stepper2.run();
  }
}

코드 설명:

두 스테퍼 정의. setup에서 setAcceleration()로 가속도값 설정. setCurrentPosition()으로 모터 위치 0 스텝 설정.

loop에서 moveTo()로 모터 갈 위치/이동할 스텝 수 지정. 1/4스텝 해상도면 800스텝=1회전. runToPosition()으로 가감속 적용해 목표 위치 이동. 하지만 블로킹 함수라 모터 도달까지 코드 실행 멈춤.

같은 방법으로 두 번째 모터 1600스텝(1/4스텝 기준 2회전) 이동.

코드 블로킹 원치 않으면 runToPosition() 대신 run() 사용. run()도 가감속 적용하지만 호출당 1스텝만 실행. 그래서 최대한 자주 호출 필요. 여기선 두 모터 run()을 while 루프에 넣어 둘 다 위치 0 도달할 때까지 실행. 앞서 moveTo()로 둘 다 0으로 가라고 지정.

while 루프 안에 다른 코드 추가해 모터 돌리면서 다른 일도 가능. 모터 돌리며 다른 작업 하는 방법 여러 가지. 라이브러리 문서 잘 설명돼 있으니 각 함수 이해하고 니즈 맞게 구현하세요.

예제 코드 – AccelStepper와 MultiStepper로 다중 스테퍼 협조 제어

AccelStepper 라이브러리로 다중 스테퍼 협조 제어 예제 하나 더. 각 스테퍼 목표 위치 설정해 이동 거리 달라도 동시에 도착 가능.

AccelStepper 라이브러리에 포함된 MultiStepper 클래스로 쉽게 구현.

/* AccelStepper와 MultiStepper 라이브러리로 다중 스테퍼 제어 by Dejan, https://howtomechatronics.com */
#include 
#include 
AccelStepper stepper1(1, 2, 5);
AccelStepper stepper2(1, 3, 6);
AccelStepper stepper3(1, 4, 7);
MultiStepper steppersControl; // MultiStepper 인스턴스 생성
long gotoposition[3]; // 각 스테퍼 목표 위치 저장용 배열

void setup() {
  stepper1.setMaxSpeed(1000);
  stepper2.setMaxSpeed(1000);
  stepper3.setMaxSpeed(1000);
  // 3개 스테퍼를 steppersControl 인스턴스에 추가해 다중 제어
  steppersControl.addStepper(stepper1);
  steppersControl.addStepper(stepper2);
  steppersControl.addStepper(stepper3);
}

void loop() {
  // 목표 위치를 "gotoposition" 배열에 저장
  gotoposition[0] = 800;  // 800스텝 - 1/4스텝 해상도면 1회전
  gotoposition[1] = 1600;
  gotoposition[2] = 3200;
  steppersControl.moveTo(gotoposition); // 모든 모터 필요 속도 계산
  steppersControl.runSpeedToPosition(); // 블로킹: 모든 스테퍼 위치 도달까지
  delay(1000);
  gotoposition[0] = 0;
  gotoposition[1] = 0;
  gotoposition[2] = 0;
  steppersControl.moveTo(gotoposition);
  steppersControl.runSpeedToPosition();
  delay(1000);
}

코드 설명:

MultiStepper 클래스 포함, 인스턴스 생성. 목표 위치 저장용 "long" 타입 배열 정의. setup에서 스테퍼 최대 속도값 정의, 앞서 만든 MultiStepper 인스턴스(제 경우 steppersControl)에 스테퍼들 추가.

loop에서 목표 위치값 배열에 저장. 첫 스테퍼 1회전, 두 번째 2회전, 세 번째 3회전 설정. 이 배열을 moveTo()에 할당하면 모든 모터가 동시에 도착하도록 필요 속도 계산. runSpeedToPosition() 호출로 모터들 목표 위치 이동. 이 함수도 블로킹. 논블로킹 원하면 run() 사용. MultiStepper 클래스는 가감속 미지원 주의.

더 고급 예제로 배우고 싶으면 앞서 언급한 제 아두이노 프로젝트들 확인하세요. 상세와 코드 웹사이트에 있습니다.

아두이노 CNC 실드로 모든 아두이노 프로젝트에서 다중 스테퍼 제어

다중 스테퍼 제어 이야기 중 아두이노 CNC 실드 언급할 가치 있음.

아두이노 CNC 실드 주 목적은 2~3축 CNC 머신 제어지만, 드라이버와 모터 연결 쉽고 컴팩트해 다중 스테퍼 제어 필요한 모든 프로젝트에 훌륭한 옵션.

아두이노 우노 보드 위에 장착, 최대 4개 개별 스테퍼 제어 가능, 나머지 아두이노 핀 모두 사용 가능. 이 아두이노 우노 + CNC 실드 조합으로 4축 SCARA 로봇 암 제어함.

이 섹션(아두이노 CNC 실드 사용법) 곧 더 자세한 내용으로 업데이트 예정.

DRV8825 vs A4988

처음 언급한 다른 드라이버 DRV8825로 스테퍼 제어하는 법.

A4988로 설명한 내용(작동 원리, 연결, 코딩) DRV8825에도 거의 동일 적용. 차이는 기술적 특성. 비교해보기.

DRV8825는 텍사스 인스트루먼트 스테퍼 드라이버로 Allegro A4988 직접 대체 가능(연결 동일). 세 가지 핵심 차이: DRV8825가 추가 냉각 없이 더 많은 전류 공급(1.5A vs 1A), 더 높은 최대 공급 전압(45V vs 35V), 더 높은 마이크로스테핑 해상도(32 vs 16마이크로스텝).

기타 사소한 차이: 전류 제한 포텐셔미터 위치 다름, 전류 제한 설정과 레퍼런스 핀 전압 관계 다름. DRV8825는 로직 전원 불필요, 그 핀 위치 FAULT 출력으로 쓰임. 하지만 FAULT 핀 5V에 직접 연결해도 안전해 A4988 설계 시스템에 직접 대체 사용 가능.

주의: A4988을 DRV8825로 교체 시 드라이버 방향 정확해야. 포텐셔미터 위치 다름(A4988 칩 아래, DRV8825 위) → 혼동 쉬워 잘못 장착 가능.

전류 제한 설정 위해 레퍼런스 전압 측정: 한 프로브 GND, 다른 프로브 포텐셔미터.

DRV8825 공식: 전류 제한 = Vref × 2

마이크로스테핑 해상도 선택 표 참고.

전반적으로 DRV8825가 A4988보다 나은 드라이버: 더 높은 전류·전압 정격, 더 높은 마이크로스테핑 해상도로 스테퍼 모터 더 부드럽고 조용한 작동.

TMC2208 스테퍼 드라이버

더 부드럽고 조용한 작동 이야기하며 TMC2208 살펴보기. TMC2208 칩은 독일 모션 컨트롤 전자 전문 트리나믹(Trinamic) 제품. TMC2208은 무소음 스테퍼 모터 드라이버로 A4988이나 DRV8825 설계 시스템에 직접 대체 가능. 데스크톱 3D 프린터, 레이저 인그레이버, 스캐너 등 널리 쓰임.

이 드라이버 차별점: 통합 보간 유닛으로 256 서브디비전/마이크로스텝 제공. 칩 내부에서 생성되는 완벽한 정현파 제어 가능. 즉, 두 MS 핀으로 선택한 마이크로스텝 해상도(2, 4, 8, 16)와 무관하게 드라이버가 스테퍼 모터에 256마이크로스텝 출력. 더 부드러운 작동, 마이크로컨트롤러 부담 대폭 감소.

이 기능과 무소음 전류 제어 StealthChop2 기술 결합으로 스테퍼 모터 초정숙 제어 실현. 세 드라이버 소음 비교:

스테퍼 드라이버 소음 레벨: A4988 약 65dB, DRV8825 약 67dB, TMC2208 약 41dB.

TMC2208로 스테퍼 모터 완전 무소음 구동, 정말 인상적.

TMC2208 전류 정격 A4988보다 약간 높음: 1.2A(피크 2A). 전류 제한 설정도 다른 드라이버들처럼 같은 방법. GND에 한 프로브, Enable 핀 옆 홀에 다른 프로브로 레퍼런스 전압 측정.

공식: 전류 제한 = Vref × 0.71

직접 대체 가능하지만 TMC2208 핀아웃 A4988과 약간 다름. 마이크로스텝 해상도 선택 핀 2개만 있고, 드라이버 활성화 위해 Enable 핀을 GND에 연결해야 함.

코딩은 다른 두 드라이버와 동일.

TMC2208엔 다른 두 드라이버보다 더 진보된 기능들: 예: 단일 라인으로 드라이버 제어하는 간편한 UART 인터페이스(Step, Dir 두 핀 대신), 더 많은 튜닝·제어 옵션.

전반적으로 TMC2208이 A4988, DRV8825보다 나은 드라이버지만 가격도 더 비쌈. 추가 기능 필요 없고 소음 수준 상관없으면 다른 두 드라이버도 훌륭한 선택.

결론

아두이노로 스테퍼 모터 제어에 필요한 거의 모든 것 다뤘습니다. NEMA17과 세 드라이버 A4988, DRV8825, TMC2208은 위치 제어 필요한 수많은 응용 분야에서 믿을 수 없을 만큼 다재다능. 제 아두이노 프로젝트들 탐색하며 더 배우세요.

NEMA23, NEMA34 같은 더 큰 스테퍼 모터 제어법 관심 있으시면 전용 튜토리얼 준비하겠습니다.

이 튜토리얼 즐기시고 새 것 배우셨길. 구독 잊지 마시고 아래 댓글에 질문 자유롭게 남겨주세요.