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MW-MDC24D200D Datasheet
MoonWalker Series
MW-MDC24D200D Datasheet
| Power Stage | |
| Motor Type |
DC Motor |
| Operating Voltage |
8~30VDC |
| Number of Channels | ?2 |
| Direction |
Forward/Reverse |
| Max Amps per Channel |
10A |
| Continuous Amps per Channel |
<20A |
| Encoder Output Voltage |
+5VDC (I<80mA) |
| D-sub15 Output Voltage |
+5VDC (I<60mA) |
| Command & Feedback | |
| R/C Inputs |
1.0ms – 1.5ms center – 2ms. Adjustable |
| Serial Interface |
RS232, CAN |
| USB Interface |
12-Mbit/s, type mini-B connector |
| Analog Interface |
0V – 2.5V center – 5V. Adjustable |
| I/O | |
| Optical Encoder Inputs |
2 incremental encoders |
| Digital Outputs |
4 outputs (max 50V/1A) |
| Digital Inputs | ?7 inputs |
| Analog Inputs | ?2 inputs |
| Pulse Inputs | ?4 inputs |
| Operating Modes | |
| Open Loop Speed |
Forward & Reverse Speed Control. Separate or Mixed |
| Closed Loop Speed |
Using Encoder or Tachometer feedback & PID |
| Position Mode |
Using Potentiometer, PWM sensor, or encoder & PID |
| Mini-C Scripting | |
| Max Program Size |
~1500 lines of C-language code, 256 user variables |
| Physical | |
| Operating Temperature |
-40 to +80oC heat sink temperature |
| Controller Size |
W:L:H = 113:100:24(mm) |
| Weight |
260g |
1.사용 및 적용 가능한 분야
- Industrial Automation
- Tracking, Pan & Tilt systems
- Terrestrial and Underwater Robotic Vehicles
- Automatic Guided Vehicles
- Police and Military Robots
- Flight simulators
- Telepresence Systems
- Animatronics
2. 기능 및 특장점
- Unipolar/Bipolar PWM 스위칭 방법 설정 및 18kHz에서 40kHz까지 PWM 주파수 설정 가능
- CAN, USB(Virtual Serial Port), RS-232 연결 지원 (CAN 통신 속도: 10K ~ 1M bps, RS-232/USB 통신 속도: 9600 ~ 921600bps)
- CAN, RS-422, RS-485에서 멀티드롭 연결을 위한 Device ID(1~255) 설정 가능
- 시리얼 통신(CAN, USB, RS-232) 연결 중단 시 모터 정지를 위한 Watchdog timer 기능 지원
- 시리얼 통신과 Analog Input, Pulse Input 명령어 동시 사용 가능
- Script 작성과 컴파일, 제어기로 다운로드 및 실행, PC에서 시뮬레이션 실행
- Anti-windup이 적용된 PID 위치제어기
- 위치 제어 시 가속도와 감속도가 고려된 사다리꼴 형태의 속도 프로파일 생성
- Anti-windup이 적용된 PI 속도제어기
- Anti-windup이 적용된 PI 전류제어기
- Incremental Encoder 피드백으로 정밀한 위치제어 및 속도제어
- Analog/Pulse input에 연결된 속도센서(Tachometer) 피드백으로 폐회로(Closed loop) 속도제어
- Analog/Pulse input에 연결된 위치센서(Potentiometer) 피드백으로 폐회로 위치제어
- PWM ratio의 직접 출력으로 개회로(Open loop) 속도 설정
- 사다리꼴 프로파일을 적용한 모터의 속도제어 및 PWM ratio 출력 설정 (프로파일의 가속도와 감속도를 각각 지정)
- 베터리 전압 측정으로 제어기의 과전압, 저전압 보호기능
- 모터의 전류 측정으로 모터의 과전류 보호기능
- FET 방열판의 온도 측정으로 제어기 과열 보호기능
- 모터 특성 설정에 따른 출력 제한 (정격 전압 제한, 최고 전류 제한, 최고 속도 제한)
- Min/Max 위치 범위 설정과 소프트웨어 리미트 기능
- 홈 포지션 설정
- 2축 차동바퀴형 이동로봇에 특화된 명령어 셋 제공 (좌우 모터의 속도제어 명령과 엔코더 피드백을 통신 명령 하나로 처리)
- 2축 차동바퀴형 이동로봇에 적용하기 위한 Analog Input, Pulse Input 믹싱 기능
- Joystick이나 RC signal(Analog/Pulse input) 사용시 Min/Max safety 기능과 Center safety 기능
- Pulse Input과 Analog Input에 대한 캘리브레이션과 Linearity 설정
- Min, Max, Center, Deadband 설정
- 6가지의 linearity 설정
- 최대 12개 Digital input 채널과 각종 기능 지원 (Emergency Stop, Quick Stop, Stop, Forward Limit Switch, Reverse Limit Switch, Invert Motor Direction, Load Home Counter)
- 최대 12개 Digital output 채널과 각종 기능 지원 (Brake release, Back-up warning indicator, Shunt load activation, Fan activation(Warning buzzer))
- 최대 6개 Analog input 채널과 각종 기능 지원 (Motor Command(PWM ratio, Current, Velocity, Position), Motor Feedback(Position, Velocity))
- 최대 6개 Pulse input(Pulse Length, Duty Cycle or Frequency input) 채널과 각종 기능 지원 (Analog input 채널과 동일)
- 3개의 LED를 사용한 Fault 표시, 동작상태 표시, 통신상태 표시
- 설정사항 EEPROM 저장 및 읽기
- Factory Default 설정 불러오기
- 제어기 소프트웨어 리셋
3 전원 및 모터 연결
그림 1 전원 및 모터 연결
※주의※ 제어기는 높은 전력을 사용하는 전자 제품(장치)입니다. 전원의 극성을 잘못 연결하거나 잘못된 주변 회로 설계로 인해 제어기 및 주변 회로에 심각한 손상이나 화재가 발생할 수 있습니다. 특히 배선 오류로 인한 문제는 매우 심각한 결과를 초래할 수 있으며 제품 보증이 적용되지 않습니다.
※주의※ 모터를 연결할 때는 사용자가 고려하고 있는 방향성에 맞게 연결해야 합니다. 만약 모터의 극성이 반대로 연결되면 모터가 역방향으로 회전하게 되며 이런 상황에서 Closed loop 위치, 속도 제어가 이루어지는 경우에 모터가 폭주할 수 있습니다.
4. 안전 및 노이즈 감소를 위한 작업
그림 2 제어기 및 전원 보호 회로 구성
전원을 보호하기 위해서는 아래와 같은 작업을 진행해 주시길 바랍니다.
- I/O 커넥터 그라운드 처리 (전원 그라운드와 연결하면 안됨)
- 퓨즈와 다이오드 삽입
- 전원 스위치 및 비상 정비 버튼의 사용
전기 노이즈를 줄이기 위해서는 아래와 같은 작업을 진행해 주시길 바랍니다.
- 전선은 가능한 짧게
- 전선을 페라이트 코어(Ferrite cores)에 감기
- 모터 단자에 스너버(Snubber) RC 회로 추가
- 제어기와 전선, 배터리를 외부와 접촉이 없는 금속 프레임에 설치
※ 본 데이터시트는 제어기 연결에 대한 요약된 정보만 담고 있습니다. 따라서 사용자는 사용자 설명서에 “전원 및 모터 연결” 내용을 확인하시기 바랍니다. 사용자 설명서에는 전원 및 모터 배선 연결과 안전 지침 정보에 대한 내용이 자세히 설명되어 있습니다.
5 커넥터 연결
5.1 엔코더 커넥터 연결
그림 3 엔코더 커넥터 연결
| Motor 2 Encoder | Motor 1 Encoder | |
| 1 | Motor 2 VCC | Motor 1 VCC |
| 2 | Motor 2 Encoder A | Motor 1 Encoder A |
| 3 | Motor 2 Encoder B | Motor 1 Encoder B |
| 4 | Motor 2 GND | Motor 1 GND |
제어기에 모터의 엔코더 포트(5V, GND, A상, B상)를 잘 구별해서 연결하기 바랍니다. 만약 엔코더의 A와 B상이 반대로 연결되었다면, 모터가 정회전 할 때 엔코더 카운트가 다운 카운트 됩니다. 반대로 모터가 역회전 하면 엔코더 카운트는 업 카운트 됩니다. 이런 상황에서는 엔코더의 A와 B상을 바꿔 연결해야 합니다.
5.2 D-Sub 커넥터 연결
|
Pin |
Power |
COM |
DOUT |
DIN |
Ana |
Pulse |
Default Config |
| 1 |
DOUT1 |
Unused |
|||||
| 2 |
TxData |
RS-232 Tx |
|||||
| 3 |
RxData |
RS-232 Rx |
|||||
| 4 |
RC1 |
Unused |
|||||
| 5 |
Shield |
||||||
| 6 |
CANL |
CAN High |
|||||
| 7 |
CANH |
CAN Low |
|||||
| 8 |
RC2 |
Unused |
|||||
| 9 |
DOUT2 |
Unused |
|||||
| 10 |
ANA1 |
Unused |
|||||
| 11 |
ANA2 |
Unused |
|||||
| 12 |
DIN1 |
Unused |
|||||
| 13 |
GND |
||||||
| 14 |
5V Out |
||||||
| 15 |
DIN2 |
Unused |
그림 4 D-Sub 1 커넥터 연결
|
Pin |
Power |
COM |
DOUT |
DIN |
Ana |
Pulse |
Default Config |
| 1 |
DOUT3 |
Unused |
|||||
| 2 |
DOUT4 |
Unused |
|||||
| 3 |
DIN3 |
Unused |
|||||
| 4 |
DIN4 |
Unused |
|||||
| 5 |
Shield |
||||||
| 6 |
DIN5 |
Unused |
|||||
| 7 |
DIN6 |
Unused |
|||||
| 8 |
DIN7 |
Unused |
|||||
| 9 |
5V Out |
||||||
| 10 |
GND |
||||||
| 11 |
RC3 |
Unused |
|||||
| 12 |
RC4 |
Unused |
|||||
| 13 |
GND |
||||||
| 14 |
5V Out |
||||||
| 15 |
GND |
그림 5 D-Sub 2 커넥터 연결
5.3 USB(VCP) 커넥터 연결
사용자가 PC를 사용하여 제어기의 구성(configuration)을 설정하고 운용 하는 가장 간단한 방법은 제어기와 PC 간에 USB 연결을 구성하는 것입니다.
그림 6 제어기와 USB(VCP) 연결
USB의 VCP는 PC의 장치관리자에서 다른 시리얼 COM 포트와 동일하게 표시됩니다. VCP를 통해 시리얼 통신을 기반으로 하는 다양한 응용프로그램(예, HyperTerminal)을 사용할 수 있습니다. 또한, VCP는 사용자가 응용 소프트웨어를 쉽게 작성할 수 있도록 합니다. COM 포트를 열고 시리얼 데이터를 주고받는 것은 여러 프로그래밍 언어에서 잘 문서화 되어있으며 전통적으로 제어기와 통신하기 위한 가장 기본적인 방법입니다.
그러나 USB(VCP)는 노이즈에 약하고 통신 오류 발생 시 복구 가능성이 낮기 때문에 실제 현장에 배치되는 경우 RS-232 연결을 권장합니다
※ USB(VCP)는 제어기 설정 테스트, 모니터링 및 문제 해결 시에 사용하시기 바랍니다.
※ 리셋 스위치와 표시등은 사용자 설명서에 “제어기 공통 사항” 내용을 참조하시기 바랍니다.
6. 외관 및 치수
INSIDE 3D PRINTING Conference and Expo 2014
세계 유명 3D프린팅 국제행사 ‘Inside 3D Printing Conference & Expo 2014가 지난 6월 12, 13일 이틀에 걸쳐
일산 킨텍스에서 진행됐다. 1~2년 전만해도 3D프린터 관련 전시는 IT, 전자 기계분야 전시회 내부의 자그마한 공간
에 몇몇 부스들이 전시하고 있는 정도였는데, 이렇게 3D프린터만으로 대형 행사가 열릴 정도가 되었다.
그만큼 3D 프린팅은 제조업의 3차 산업혁명이라 해도 과언이 아닐 정도로 제조의 혁명을 일으키며 전 세계적으로
화두가 되고 있는 복합응용기술분야이다.
이 행사는 미국, 독일, 이탈리아, 싱가폴 등에 이어 올해 우리나라에서 개최된 국제 순회행사로, 약 100여개의
3D프린팅 기업 및 단체들이 스폰서로 참여했으며, 최소 5000명 이상의 산업전문가와 취미활동가, 학계인사, 창업가,
언론 등 직간접 분야의 행사 참관객이 행사장을 방문했다. 실로 행사장 내부에는 발디딜 틈이 없을 정도로
많은 참관객들이 3D프린팅과 관련된 많은 정보와 지식을 얻기 위해 바쁘게 움직이고 있었다.
제일 먼저 본 제품은 영국의 CEL사에서 가정용으로 개발된 ROBOX. 이름 만큼이나 귀엽고 컴팩트한 디자인으로,
0.3mm/0.8mm 듀얼노즐을 채택하여 초정밀 고속프린팅을 구현하였으며 투명커버로 인하여 내부 온도를 유지
하고 프린팅 과정을 디스플레이 하도록 되어 있다. 또한 자동소재 인식 시스템으로 인하여 원료에 맞는 최적의
설정환경을 자동으로 구성하도록 하였으며, 오토메이커라는 전용 소프트웨어를 채택하고 있다.
역시 외산 제품으로, 미국에서 개발된 ROBO 3D. 지난해 킥스타터에 소개되어 돌풍을 일으켰던 제품으로
재봉틀을 연상케 하는 귀여운 디자인이며, 미국내에서도 인기가 많은 보급형 프린터이다.
다음은 국내업체인 헵시바에서 개발한 WEG3D X1. FDM방식의 고급형 프린터로서, FDM방식의 가장 큰
문제점인 수축에 의한 변형을 기술적으로 Bed부 히팅과 상부 출력물의 온도차를 최대한 줄여 일정하게 유지함
으로써 응력과 열충격을 줄여주어 어느정도 수준의 변형은 쉽게 잡아주도록 설계되어있다.
가정용이나 개인용이 아닌, 기업용, 산업용 고급형 프로페셔널 프린터이며, 세련된 디자인과 출력전후 핸들링에
불편함을 덜도록 좌우로 개방되는 큰 도어가 외형적인 특징이 되겠다. 곧 디바이스마트에서도 판매될 예정.
다음은 국산제품인 캐논코리아의 마브. 블랙에 화이트의 조화로 세련되고 깔끔한 디자인의 프린터이다.
난연성 외장커버를 사용했고 대기전력이 2W 이하로 경제성도 갖췄으며 내열성 전용 필라멘트 원료를 권장하고 있다.
누구나 쉽게 사용할 수 있도록 조작이 간편한 전용소프트웨어를 채용하였으며 평균 5~6시간 소요되는 출력시간을
고속모드 사용시 2시간 정도에 출력할 수 있게된다.
세계적으로 유명한 Makerbot 사의 리플리케이터2.
외형적으로는 좀 투박해보일 수 있으나 심플하고 고급스러우며, 강철에 분말파우더를 이용한 코팅처리를 함으로써
기온 및 습도의 변화에 강하고 다양한 상황에 적응 할 수 있도록 설계되었다고 한다.
또한 리플리케이터2는 전문가를 위한 고해상도 프린터로서, 각 레이어의 적층두께를 0.1mm까지 만들어 낼 수 있다.
(주)애니웍스 의 파인봇. 화이트 색상의 세련되고 컴팩트한 디자인이 눈길을 끄는 국산 프린터.
주문생산방식의 중저가 고급형 프린터로, 0.05mm ~0.3mm까지 적층두께를 정밀하게 조절할 수 있고,
XY0.01, Z 0.00625mm 의 포지셔닝 정밀도를 보이면서도 265 x 200 x 180mm 의 큰 출력범위를 가지고 있다.
국내 굴지의 3D프린터기업 ROKIT의 데스크탑 SLA방식 프린터. 아직 상용화는 되지 않은 상태이나
곧 출시예정이며 마치 휴지통을 연상케하는 귀여운 디자인이 눈길을 끌었다.
SLA방식은 3D프린팅의 출력방식중 하나로서, 수조에 채워진 광경화성 액체 수지에 레이져를 쏴 굳히며 위로
쌓아올리는 방식이다. SLA방식은 현재로서는 색상표현의 한계와 유지비용이 비싸다는 단점이 있으나
출력물의 품질이 다른방식과 비교할 수 없을 정도로 뛰어나고 인쇄시간도 매우 빠르기 때문에 나날이 발전하고있는
3D프린터 기술을 생각하면 머지않아 점점 저렴해지고 쉬워져서 많은 이들에게 보급될 수 있을거라 생각한다.
3D프린터 산업의 발전으로 3D프린터 이외의 관련 아이디어 제품의 범위가 다양해졌는데, 버블샵 스튜디오는
기계의 동그란 부분을 통하여 사람의 얼굴을 스캔한 후 프로그램으로 3D프린터에 전송하여 피규어를 제작할 수
있는 재미있는 제품이다.
상당히 눈에 익은 비쥬얼의 출력물. 어릴적 누구나 한번은 접했던 장난감들을 3D프린터로 출력해놓은 모습이다.
피규어와 같은 각종 재미있는 출력물로 인하여 이곳은 아이들에게도 좋은 놀이터가 된다.
호기심 가득한 얼굴로 출력물들을 구경하고 있는 아이의 모습.
TV에서도 여러번 소개된 적이 있는 웨딩 피규어. 웨딩사진촬영과 함께 제작해 놓으면 평생 좋은 추억이 될것이다.
아이언맨의 마스크를 그대로 재현한 출력물. 영화속 소품들도 프린터로 출력하여 사용하는 시대가 현실로 다가오고 있다.
피규어나 각종 조형물같은 전시용 출력물이 있는가 하면, 스패너나 줄자 등과 같이 실용적인 출력물들도 눈에 띄었다.
바로 상용화하여 공구로서 판매해도 손색이 없을만큼 정교하고 튼튼한 출력물.
이것은 3D프린터로 제작한 LED 조명제품이다. 실로 3D프린터는 못하는게 없는 만능박사로, 앞으로도 많은 분야에서
아이디어상품들이 쏟아질것이며 그 범위는 무궁무진하다고 판단된다.
3D프린터를 이용하여 제작한 운동화와 여성구두. 부분부분을 출력하여 조립하거나 접합하는 방식으로 만든듯한데,
그 정교함은 감탄할 수 밖에 없었다. 운동화 같은 경우는 제작에 40시간정도가 걸렸다고 하는데, 바로 신고 뛰어나가도
될 정도로 완벽한 형태를 갖추고 있었다. 만약 3D프린터가 점점 보급화 되고 이런 제품들을 가정에서 직접 만들 수 있는
세상이 온다면? 경제구조가 완전히 바뀌게 될지도 모른다. 그야말로 3차 산업혁명이라 할 수 있는 무시무시한 기계가
아닐 수 없다.
인체의 뼈나 인공관절, 치아보형물등의 의학분야도 심상치않다. 물론 보급화된 일반 프린터로는 불가능하지만
앞으로 더 얼마나 3D프린팅 기술이 발전할지 기대반 두려움반의 느낌이 들었다.
프린터, 출력물 외에도 경험이나 기술이 요구되는 분야이다 보니 이를 가르쳐주는 많은 교육업체들을 볼 수 있었는데,
프린터 사용방법, 3D 모델링방법등 여러 분야에서 교육시장도 치열해지고 있었다.
교육시장에 이어 원료시장도 점점 확대되고 있다. 가장 대중적인 프린팅 방식인 FDM의 주재료 ABS와 PLA는 물론이며
금속류 액체류등의 재료들도 점차 늘어나고 있는 것을 볼 수 있었다.
초등학교 과학실에서나 볼법한 해골 모형. 마치 선사시대 화석처럼 정교하게 만들어 놓았다.
예술 & 미술품으로서의 활용범위도 점점 넓어지고 있다.
“상상이 현실로.” 바로 3D프린터를 두고 한 말인가보다.
언젠가 미래에 정말로 프린팅한 출력물을 타고 외계인을 만나러 갈 수 있을지도.
모두에게 축제와도 같은 행사이자, 기회와 정보의 장, 단순 전시회로 그치지 않고 남녀노소 누구나에게 열려있는
복합 컨텐츠 공간으로서 부족함이 없는 행사였다. 하루가 다르게 발전하고 있는 3D프린터 산업이 내년에는 또
어떤 모습으로 다가올지 기대가 된다.
융합과학(STEAM)창작 경진대회
융합과학(STEAM)창작 경진대회
공모주제 : 아두이노 및 3D 콘텐츠를 활용하는 융합과학(STEAM) 시나리오 구현
예선접수 : 2014년 7월 12일
장소 : 대전광역시 컨벤션센터
참가부분
초등부 – 3D 입체 콘텐츠 창작
중고등북 – 아두이노 기반 융합 시나리오 창작
대학부 – 아두이노 기반 융합 시나리오 창작
문의처 : 목원대학교 지능로봇공학과
전화 : 042-829-7520
이메일 : steamcontest2014@gmail.com
홈페이지 : http://cafe.naver.com/steamcontest
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