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부품소개

19 Jan 2021

Reading time ~2 minutes

1. Flight Controller : FC의 기능은 수신기의 신호를 받아 변속기 (ECS) 에 신호를 보내어 모터를 제어하는 것입니다.

시중에 나와 있는 FC에는

  • APM

  • MultiIwill

  • Naza

  • CC3D

  • Naze32

    등이 있으며 FC 자체에 기압센서, 지자기 센서, GPS센서를 내장하여 출시 되어있습니다.

그러나 센서 사용 방법을 익히고 확장성을 높이기 위하여 아두이노 보드를 이용하여 FC로 사용하기로 선택하였습니다.

우선 주로 드론 FC로 사용되는 아두이노 보드의 종류를 살펴보겠습니다.



아두이노 우노 (Arduino Uno)

아두이노 우노

CPU속도: 16MHz

아날로그 핀 개수(In/Out) : 6/0

디지털 핀 개수(IO/PWM) : 14/6 (디지털은 입출력 같은 핀 사용)

EEPROM 용량 : 1




아두이노 마이크로 (Arduino Micro)

마이크로

CPU속도: 16MHz

아날로그 핀 개수(In/Out) : 12/0

디지털 핀 개수(IO/PWM) : 20/7

EEPROM 용량 : 1




아두이노 나노 (Arduino Nano)




마이크로

CPU속도: 16MH

아날로그 핀 개수(In/Out) : 8/0

디지털 핀 개수(IO/PWM) : 14/6

EEPROM 용량 : 0.5121




2. 모터


모터에는 많은 종류가 있지만 크게 한 방향으로 흐르는 전류를 이용하는 직류 모터(DC)와

주기적으로 전류의 방향이 바뀌는 교류 모터(AC) 두 가지로 나눠진다.

직류 모터는 교류 모터에 비해 비싸고 내구성이 떨어지지만 출력이 높아, 강한 추력을 필요로 하는 드론의 모터로 직류 모터 그중에서도 출력이 강한 브러시리스 모터를 선택하였다.


브러시리스 모터와 브러시모터 (일반 DC모터) 비교

브러시 모터

장점

  • 가격이 저렴하다

  • 구동이 간단하다




단점

  • 수명이 짧다

  • 발열이 많다



브러시리스 모터

장점

  • 브러시가 없어 수명이 길다

  • 브러시로 인한 마찰이 없어 발열이 적다

높은 효율 (크기 최적화 가능 )




단점

  • 가격이 비싸다

  • 변속기(ECS)가 필요하다



3. ESC (Electronic Speed Controller)


ESC는 변속기로 직류 모터에 가해주는 전압의 크기를 다르게 해줘 모터의 회전수를 조절할 수 있게 해준다.

모터는 전압에 따라 회전수가 결정 되기 때문에 브러시리스 모터는 ESC가 반드시 있어야만 속도와 방향을 제어할 수 있게 된다.

만약 ESC 없이 브러시리스 모터를 드론에 연결한다면 드론의 속도나 방향을 조절하는 것은 불가능할 것이다.


ESC를 선택할 때 고려해야 할 점


FC와 ECS의 펌웨어가 호환되는가?

배터리 전압이 ESC 최대 허용전압을 초과하지는 않는가?

모터의 최대 허용 전류보다 ESC의 최대 허용 전류가 큰가? (일반적으로 모터보다 20%정도 더 큰 용량 선택)



  • ESC와 모터 연결

모터연결

그냥 끼우면 끝

모터 방향을 바꾸고 싶으면 가운데 선을 중심으로 양옆의 두 선을 바꿔 연결하면 된다.



4. 프로펠러

프로펠러는



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