MW DCM01 Datasheet v2.00

MoonWalker MW DCM 01

Datasheet

ver. 2.00

Updated in November 2013

http://ntrexgo.com

MoonWalker Motor Controller

1

0. 머리말 2

1. 제품 사용 전 유의사항 3

2. MW DCM01 제원 4

3. MW DCM01 특장점 5

DC 모터의 전압 / 속도 / 위치 제어가 가능한 고급형 제어기 5

다양한 센서를 이용한 제어기 Close-Loop 구성 5

다양한 구동 방식 채택 5

각종 사용자 편의 기능 및 보호 기능 탑재 6

4. 외부 구조 기능 및 외형 치수 7

4-1. 외부 구조 및 기능 7

4-1-1. I/O 16핀 커넥터 7

4-1-2. LED 상태 표시 7

4-1-3. 리셋 스위치 9

4-1-4. 전원 커넥터 9

4-2. 외관 및 치수 10

5. 제품의 보증 11


2

0. 머리말

저희 NTREX는 여러분께 MoonWalker 시리즈라고 이름 붙여진 이 강력한 모터 제어기

를 소개할 수 있게 된 것이 정말 기쁩니다. 아마 귀하가 1개 혹은 2개의 DC 모터를 좀

더 강력하게 구동하기 위해 저희 제품을 선택하였다면 아주 올바른 선택이라고 자신합

니다. MoonWalker 시리즈는 기본적으로 전류/속도/위치 제어기를 탑재하고 있어서 로봇

암이나 주행로봇, 산업용 기기 등을 실제 적용부터 연구용까지 아주 광범위한 적용이 가

능합니다.

저희가 제공하는 Motor Control UI Program을 사용하여 PC에서 손쉽게 각 종 설정을

조절할 수 있으며 저가의 제어기에서 제공하는 프로그램에서는 거의 볼 수 없는 실시간

상태 확인을 그래프로도 확인할 수 있습니다. 특히 직관적이고 손쉬운 다양한 구동 방식

을 제공하므로 본 제품의 구매 후 간단히 제품의 연결에 관련된 내용을 숙지하고, 일반

적인 시리얼 통신 포트나 혹은 Mini-USB 단자를 이용하여 PC와 연결한 후 Motor

Control UI Program의 내용을 확인하면 됩니다. 이렇게 괜찮은 가격에 좋은 프로그램을

번들로 제공할 수 있는 것이 저희도 역시 즐겁습니다.

기존의 제어기라는 개념이 아닌 단순한 DC 모터 구동용 드라이버만 가지고 무선 RC

조종기나 조이스틱을 이용하여 로봇을 구동하면서 부족한 기능에 실망하셨다면 역시 저

희 MoonWalker 시리즈가 제공하는 솔루션에서 그 해답을 얻을 수 있을 겁니다. 간편히

Motor Control UI Program으로 원하는 설정을 조절한 다음 RC 조종기나 조이스틱을 이

용하여 구동할 수 있게 되어 있습니다. 특히 조종기 레버의 감도 조절이나 다양한 안전

상의 설정들을 확인할 수 있습니다.

또한, MoonWalker 시리즈는 단순히 Incremental형 엔코더뿐만 아니라 Absolute형 엔코

더와 Tachometer, Potentiometer 등의 다양한 센서를 적용할 수 있습니다. 특히 Motor

Control UI Program이 제공하는 Mini-C 컴파일러로 구현된 스크립트 기능을 Digital

Input / Output과 Analog Input 단자와 함께 응용하면 별도의 중계용 보드와 같은 장치

없이 직접 구현이 가능합니다.

마지막으로 저희 MoonWalker 시리즈를 선택해 주셔서 감사합니다. 그리고 그 선택에

절대 부족하지 않은 제품이라고 저희 NTREX는 자신합니다. 저희 제품에 대한 많은 응용

예제와 구동방법 및 기술 대응을 원하시면 엔티렉스 연구소 홈페이지(www.ntrexgo.com)

에 있는 MoonWalker 카테고리를 방문하시기 바랍니다.


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1. 제품 사용 전 유의사항

- 인명이나 재산상의 영향이 큰 기기, 또는 이동형 로봇에 사용할 경우 안전장치(Fuse,

기계적 브레이크 장치)를 설치 후 사용하시길 권장합니다.

- 제품의 주변에 폭발성 물질이나, 인화성 가스가 있는 장소, 부식성 분위기, 물이 닿을

가능성이 있는 장소, 가연성 물질이 있는 부근에서는 사용을 피하여 주십시오. 화재의

위험이 있습니다.

- 전원을 연결할 경우 반드시 극성(배터리 단자)을 확인하여 주시기 바랍니다. 역극성

입력에 의한 파손은 치명적이므로 수리가 불가하니 유의하시기 바랍니다.

- 전원을 연결하기 전 구동 상태의 설정 상태를 확인하여 주시기 바랍니다.

- 모든 선의 연결 또는 제거할 때 전원이 꺼져 있는지 확인하십니다.

- 모터 드라이버의 정격 전압 이상의 과도한 전압을 인가하지 마십시오.

- 전원이 인가된 상태에서는 이동, 설치, 접속, 점검 등의 작업을 하지 마십시오. 오작동

의 원인이 되기 때문에 반드시 전원을 차단 후 실시하여 주십시오.

- 비정상적으로 전원을 차단하였을 경우, 다시 전원 인가 시 전체적인 설정 상태를 재확

인하시기 바랍니다. 갑작스러운 모터 기동으로 인한 상해의 위험이 있습니다.

- 방열 및 성능 향상을 위하여 통풍이 잘되도록 유지하여 주시기 바랍니다.

- 제품을 장시간 운전하고 전원을 끈 후에는 바로 제품을 만지지 마십시오. 열에 의한

화상의 위험이 있습니다.

- 장시간 연속 구동 시 되도록 방열판의 열을 흡수할 수 있는 형태의 샷시에 마운트 시

켜 주시고, 2차 방열판을 권장합니다.

- 제품을 분해 또는 개조하지 마십시오. 화재, 감전 및 파손의 위험이 있습니다.


4

2. MW DCM01 제원

[표 2-1] MW DCM01 제원

Power Stage

Operating Voltage 8~30VDC

Number of Channels 1

Max. Current 10A

Surge Current <20A

Waiting Current 60mA

Encoder Output Voltage +5VDC (I<80mA)

I/O Connector Output Voltage +5VDC (I<60mA)

Command

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

Input / Output

Optical Encoder Inputs 1 incremental encoder. 30kHz max

Analog Inputs 1 input, 12-bit resolution

Digital Outputs 2 outputs, 5V 40mA max

Digital Inputs 2 general purpose inputs

Pulse Inputs Duty Cycle or Frequency 1 input

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

Controller Configuration Jumper-less using PC utility

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 = 72:65:19(mm)

Weight 100g


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3. MW DCM01 특장점

DC 모터의 전압 / 속도 / 위치 제어가 가능한 고급형 제어기

- 8V에서 30V의 넓은 전압범위와 10A의 연속 최대 구동 전류 범위

- Unipolar / Bipolar 구동 방식 선택 가능

- 18kHz에서 40kHz의 PWM 주파수 범위

- 각 구동 방식별로 Open-Loop / Close-Loop 제어 방식 선택 가능

- 전류 / 속도 / 위치 제어기에 각각 Anti-Windup 적용

- 사다리꼴 프로파일을 이용한 속도 제어 가능

- Open-Loop 상태에서 구동 시에 사다리꼴 프로파일 적용 가능

다양한 센서를 이용한 제어기 Close-Loop 구성

- Incremental 엔코더 신호의 피드백을 이용한 정밀한 위치 및 속도 제어 지원

- Absolute 엔코더 신호의 피드백을 이용한 정밀한 위치 및 속도 제어 지원

- Tachometer 신호의 피드백을 통한 속도제어 지원

- Potentiometer 신호의 피드백을 통한 위치제어 지원

다양한 구동 방식 채택

- USB(VCP) / RS-232 통신을 이용한 구동 (통신속도: 9600 ~ 921600 bps)

- CAN 통신을 이용한 구동 (통신속도: 10K ~ 1M bps)

- Joystick과 같은 아날로그 신호를 이용한 구동

- RC 조종기와 같은 디지털 신호를 이용한 구동

- Serial 통신 / 아날로그 신호 / 디지털 신호를 이용한 구동 시 명령어 동시 사용 가능

- Joystick과 RC 조종기 사용 시 Min/Max 범위 설정과 센터 부근의 Dead-band 영역 설


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정 가능

- Analog / Pulse Input에 대한 Calibration과 Linearity 설정 기능 탑재

각종 사용자 편의 기능 및 보호 기능 탑재

- Digital In/Out Port와 Analog/Pulse Input Port 지원

- 내부 변수 및 구동 명령과 외부 IO를 사용할 수 있는 스크립트(Script)를 지원

- 사용자 스크립트 사용 시 내부 변수의 모니터링 가능

- 제품의 설정과 구동을 편하게 할 수 있는 환경 설정 및 구동용 PC 프로그램 제공

- EEPROM을 이용한 사용자 세팅 값 저장 및 재부팅 시 자동 불러오기

- CAN 통신에서 멀티드롭(Multidrop) 연결을 위한 Device ID 최대 255개까지 설정 가능

- Serial 통신 연결 중단 시 모터 정지를 위한 Watchdog Timer 기능

- Serial 통신과 Analog / Pulse Input 명령어 동시 사용 가능

- 배터리 전압 측정 및 제어기의 과전압 / 저전압 보호 기능

- 모터의 전류 측정 및 과전류 보호 기능

- 내부 FET 방열판의 온도 측정을 통해 과열 보호 기능 탑재

- 모터 특성 설정에 따른 정격 전압 / 최고 전류 / 최고 속도 출력 제한

- RGB LED를 사용한 에러, 동작, 통신상태 표시 기능


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4. 외부 구조 기능 및 외형 치수

4-1. 외부 구조 및 기능

MW DCM02 제어기는 MoonWalker 로고 기준으로 위에는 I/O 15핀 커넥터로 구성되어

있고, 아래는 주 전원과 모터 전원 커넥터로 구성되어 있습니다.

4-1-1. I/O 16핀 커넥터

제어기는 [그림 4-1]과 같이 Serial / CAN 통신, Digital Input / Output, Analog Input,

Pulse Input, 외부 전원(+5V)를 사용할 수 있는 I/O 16핀 커넥터가 있습니다. 사용자는

[표 4-1]의 I/O 16핀 커넥터의 핀맵 정보를 숙지한 후 환경에 맞게 사용해야 합니다.

[그림 4-1] I/O 16핀 커넥터

[표 4-1] I/O 16핀 커넥터 핀맵 정보

01 - CAN H 06 - Analog Input 1 11 - Digital Output 1

02 - CAN L 07 - Pulse Input 1 12 - Digital Output 2

03 - RS-232 RX 08 - VCC (+5V) 13 - VCC (+5V)

04 - RS-232 TX 09 - Digital Input 1 14 - Encoder A

05 - GND 10 - Digital Input 2 15 - Encoder B

16 - GND

4-1-2. LED 상태 표시

제어기에는 세 개의 LED를 이용해 제어기의 현 상태를 표시해 주고 있습니다.

[표 4-2]에는 [그림 4-2]의 위치에 있는 상태 LED에 대해 설명합니다. [표 4-2]의 패턴에

서 ‘1’은 LED가 ON, ‘0’은 LED가 OFF 된 상태를 의미하며, 각 패턴의 0과 1이 유지되는

시간 간격은 100ms입니다. 예를 들어 모터에 전원 공급이 원활하고 동작 준비가 끝났다

면, Run LED가 500ms간 켜지고, 500ms간 꺼지는 동작을 반복합니다.


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[그림 4-2] 제어기 외부 구성 (정면)

[표 4-2] 상태 LED별 기능

LED 설명 패턴 내용

Run

[동작중]

제어기의 동작 상태

표시

1000000000 모터에 전원이 공급되지 않은 상태

1111100000 모터에 전원이 공급되고 동작 가능

한 상태

1111111110 모터가 구동되고 있는 상태

Fault

[오류 상황]

제어기의 동작 중에

발생하는 오류 상태

표시

1111100000 제어기에 오류가 발생한 상태

0 제어기가 정상 동작중인 상태

Comm [통신중]

통신 상태 표시

1 RS-232, CAN 등의 통신을 통해 데이

터를 송수신하고 있는 상태

0 통신을 통해 송수신하는 데이터가

없는 상태

제어기에 최초로 전원이 투입되면 3개의 LED가 동시에 0.5초간 켜졌다가 꺼지며, 이후

동작상태만 표시하는 LED만 깜빡이게 됩니다.

만약 전원을 연결한 후에 세 개의 LED가 모두 동시에 켜지거나 꺼져있는 상태인 경우

에는 제어기가 정상적으로 초기화되지 못했음을 의미합니다. 세 개의 LED가 0.5초간 켜

졌다 꺼진 후 동작상태를 의미하는 Run LED가 1초를 주기로 깜박거리고 있어야만 정상

적으로 초기화가 되고 동작 가능한 상태가 된 것입니다.

3개의 LED가 모두 0.25초 주기로 깜박이는 경우에는 제어기의 H/W나 S/W가 오작동을

일으켜 소프트웨어 실행이 중단된 상황으로 제어기를 하드웨어적으로 리셋 하거나 전원

을 껐다가 켜야 합니다.


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4-1-3. 리셋 스위치

리셋 스위치는 단순히 짧게 한 번 누르는 것으로는 동작하지 않습니다. 아래 두 가지

사항에 따라 리셋 스위치가 동작합니다.

먼저 리셋 스위치를 누른 상태로 제어기의 전원을 인가하면서 누름 동작을 5초간 유지

하면, 제어기의 모든 설정이 공장 출하 상태로 바뀝니다. 또한, 리셋 기능을 사용하고 싶

을 때는 제어기의 전원이 이미 들어온 상태에서 리셋 버튼을 4초간 누르면 됩니다.

그리고 동작 중에 리셋 스위치를 0.5초간 누르면 두 채널에 연결된 모터의 전원 모두를

토글합니다. 만약 두 채널 중 하나만 Motor Power ON 상태라고 해도, 구동 중에 리셋

스위치를 0.5초간 누르면 두 채널의 Motor Power를 모두 OFF 합니다.

4-1-4. 전원 커넥터

제어기 아래에는 [그림 4-3]과 같이 주 전원과 모터 전원 1개를 연결할 수 있는 커넥터

가 있습니다.

[그림 4-3] 제어기 외부 구성 (아래)

※ 주 전원 단자에 배터리와 같은 전원 공급 장치와 연결할 때 반드시 극성(+, -)에 주

의해서 연결해야 합니다.

※ 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.


10

4-2. 외관 및 치수


11

5. 제품의 보증

1. 본 제품은 엄정한 품질관리 및 검사과정을 거쳐서 만들어 진 제품입니다.

2. 제품 구입 후 6개월 이내에 제품 고장 발생 시에 무상으로 A/S를 해드립니다.

3. 소 소비자의 정상적인 사용 상태에서 고장이 발생하였을 경우 보증기간 동안은 무상

으로 A/S를 해드립니다.

4. 제품 보증기간이 경과한 후에 고장이 발생할 경우 유상으로 A/S를 해드립니다.

5. 보증기간 이내라 하더라도 본 보증 이내의 유상 서비스 안내에 해당되는 경우 서비스

따라 유상으로 A/S를 해드립니다.

6. 오용, 남용 및 인가되지 않은 인력에 의한 수리, 부적절한 보관상태 자연 재해로 인한

파손은 유상으로 A/S를 해드립니다.

회 사 명 (주)엔티렉스

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