how to, 아두이노 드론 #6 : MOSFET 해결

Multiwii 컨트롤러 연결!!!

우리는 Drone 메인 보드와 컨트롤러를 연결하였고 Multiwii를 통해서 확인하고 있다. 근데 지금까지는 연결이 불안정하여 연결이 되어도 컨트롤러에서 주는 신호에 대해 약간의 시간차이를 보이던가 아니면 갑자기 yaw pitch roll throttle 등의 값들이 급변하는 현상을 보였다. 이러한 문제의 이유를 찾아보다가 한가지 방법이 nrf24에 capacitor를 연결해주는 방법이다. Capacitor의 값은 10uF으로 연결을 해주었다. Capacitor의 역할은 Voltage Regulator 에서 나오는 전압의 값의 리플(ripple)을 줄여주는 역할을 한다.

위의 사진은 Voltage regulator를 사용할 때 capacitor의 값이 1nF일 때의 다른 실험을 결과 이다.

이 사진은 capacitor의 값이 10nF일 때의 결과이다. 이를 통해서 capacitor의 값이 커지면 커질수록 리플이 작아지게 된다. 즉 우리가 HT7333을 통해서 3.3V를 만들어 낸다고 해도 리플의 존재로 인해 nrf24는 전원 공급이 부족해졌고 그로 인해 통신에 문제가 생겼다고 판단했다.

 이제 capacitor 10uF을 VCC와 GND에 연결을 해주었고 그 결과 통신이 우리가 의도한대로 잡음도 없이 잘되고 있음을 확인할 수 있었다.

 

연결 성공!

이제 연결을 성공했으니 arm을 켜서 모터대신에 연결한 LED를 컨트롤하려고 했다. 아! 드론이 전원만 켜서 작동되면 다칠 수 있으므로 arm 즉 시동을 켜서 작동하는 방식이다. 그래서 이제 arm을 작동시키기 위해서 throttle의 값을 1000으로 해주고 yaw의 값을 2000으로 해주었으나 arm이 작동하지 않았다. 원래대로라면 multiwii에서 arm이 초록색 불이 들어와야 되는데 반응이 없었다.

 혹시 드론에서 4개의 날개가 필요한데 하나만 연결해서 multiwii에서 그걸 인식해서 작동이 안되는건 아닐까라는 생각에 4개를 모두 연결해 주었다. 그런데 이상하게 하나만 불이 들어오고 arm 작동에 실패했다….

 흠… 하나만 불이 들어오는게 이상해서 우리가 갖고 있던 멀티미터(NI DAQ 라는 실험도구)를 이용하여 각각의 요소들에 전원이 들어가고 있는지를 확인해 본 결과 모두 정상적으로 전압이 공급되고 있었다…. 그럼 LED가 다 터진건가? 그래서 배터리에 직접 연결을 해본 결과 전원이 들어왔다… 그럼 우리 MOSFET 4개중 3개가 힘들게 납땜했는데 문제가 발생한건가??? 라는 생각이 들었고 그래도 혹시 모르니깐 멀티미터로 측정을 해보았다.

 

 https://youtu.be/RkWy1EirEu8

위의 영상을 참고하였다. 요약하면 우선 멀티미터를 연결 여부에 따라 소리가 나는 모드로 설정을 해준다.

SI2302 

그 후에 MOSTFET의 Gain Drain Source 부분을 멀티미터로 연결여부를 확인해 준다. 이때 Gain에는 – 를 Source에는 +를 연결하여 OPEN(단절)된 상태이고 Source에 +를 연결해주고 Drain에 -를 연결하여 SHORT(연결)상태이면 MOSFET이 정상적으로 작동함을 알 수 있다.

 이러한 과정을 통해서 우리는 하나의 켜진 LED가 오히려 망가진 MOSFET을 사용하고 있음을 확인했다. 즉 나머지 3개는 오히려 신호가 제대로 Gain에서 오지 않아서 Drain과 Source가 연결이 안되게 되는 정상적인 스위치의 기능을 하고 있었다. 이 사실을 깨달은 우리는 바로 새로 바꿔주었고 그 결과 드으으으으디어 ARM에 불이 들어왔다.

 그 결과는 아래와 같이 잘됨을 확인할 수 있다.

youtu.be/4W9lzL-2Jhk

V/R

 

 

윤. 행복ㅎ