1-211 아두이노 코딩-191: 아두이노 드론 리모델링: 자이로 센서 설치

아두이노 우노보드에 YMFC-AL 드론 비행제어 코드를 업로딩하여 탑재할 수 있도록 드론을 리모델링 제작하기 위해서는 원래의 드론 키트에 아래의 추가 준비물들이 필요하다. 리모델링 대상 드론은 FPV250 GHOST 버전 4 로서 성능은 그저 그런 평범한 모델인 듯하다. 특히 초소형의 아두이노 Leonardo Pro Mini 보드를 사용하는데 자체 레귤레이터가 없어 전류 공급이 딸려 ESC 배선에 전원공급 여력이 부족할 정도의 모델이다.

준비물
멀티위 아두이노 FPV250 GHOST 버전 4 드론 카트 1EA
아두이노 우노 보드 1EA
아두이노 우노 보드 설치용 아크릴 밑판 1EA
MPU 6050 자이로 센서 1EA

여기서 리모델링이라 함은 있는 모델을 대상으로 하여 드론 기체와 모터, ESC 및 전원 분배 판, LED스트립을 포함하는 대부분의 부품들을 그대로 사용하는 것을 원칙으로 하면서 YMFC-AL 코드를 넣기 위한 아두이노 우노 보드와 자세 제어용 자이로 센서 MPU6050을 넣기로 한다.

아두이노 우노 보드 구조를 살펴보자. 구입 상품의 경우에는 대개 아래 위 양쪽에 컬쳐 점퍼 선을 꽂을 수 있도록 한 줄로 검은 색 커넥터 배선으로 되어 있다.

우노 보드 PCB의 뒷면을 보면 이 검은 색 한 줄 커넥터 처리 된 부분이 2줄로 되어 있음을 알 수 있다. 이 부분을 납땜을 통해 앞에서 볼 때에 핀 형태로 하여 암 커넥터를 꽂을 수 있도록 추가하면 배선 작업이 대단이 편리해진다.즉 ESC를 비롯한 연결 커넥터들이 암 커넥터로 흔히 처리되어 있기 때문에 아두이노 우노 보드에서 수 커넥터를 추가하면 대단히 편리해진다.

자이로 센서 설치를 위해 레이아웃을 검토하자. 사진은 아두이노 우노 아크릴 박스의 밑판에 자이로 센서 MPU6050을 방향을 맞춰 놓아 둔 모습이다. 아크릴 밑판에 미리 십자 선을 미리 마킹해 두고 납땜 후 양면 테이프로 고정한다. MPU6050의 사용 핀은 Vcc, GND, SCL, SDA 이다. MPU6050은 아두이노와 I2C 방식으로 인터페이스 된다. Vcc는 5V, GND는 GND에, SDA 와 SCL은 각각 A4 와 A5에 연결한다. 아두이노 맞은 편쪽에도 SCL, SDA 핀들이 있는데 A4와 A5와 서로 연결되어 있으므로 배선 편의를 따르면 된다. 아래 그림에서처럼 아두이노 우노보드를 얺어 놓게 될 때의 방향을 참고해서 정확하게 조립하도록 한다.

다음 사진은 이 자이로 센서를 놓아둔 아크릴 밑판을 드론 기체에 놓아둔 레이아웃이다. 빨간 색선이 아두이노 우노 아크릴 밑판의 테두리이다.

자이로 센서가 드론 기체의 중앙에 오도록 위치를 잡아 보도록 한다. 아크릴 판 에 고정은 양면 테이프를 사용하도록 한다. 투명 아크릴 판에 자이로 센서를 부착하기 전에 버니어로 커넥터 까지의 높이를 측정해 보면 7mm 임을 알 수 있다.
아두이노 아크릴 박스를 최종 조립하는 데 사용하는 길이가 20mm 이상인 볼트를 사용하여 조립하도록 하자.

사진에서처럼 자이로 센서가 양면 테이프 상에 부착된 바닥의 투명 아크릴 판과 아두이노 우노 보드 사이의 간격을 유지하기 위해서 적당한 높이의 스페이서를 넣어 간격을 유지할 수 있도록 괴어 주면 좋다. 자이로 센서 조립 후 자이로센서로 부터의 4가닥 배선을 아두이노 우노의 암 커넥터와 연결한다.

이와 같이 MPU6050과 아두이노우노와의 배선 작업이 완료되었으면 Brokking의 테스트용 코드를 사용하여 MPU6050을 시험 볼 수도 있지만 다 조립 후 별도의 시험 단계가 있으므로 그대 가서 해도 무방하다.
다음번에는 전원분배판과 ESC와 모터, 수신기와의 연결 배선 조립에 관해서 알아보자.