[아두이노] I/O핀 출력 전류 및 증가 방법

1. 아두이노 우노 I/O 핀 출력 전류

▲출처 : The Enginnering Project

 

Arduino Uno Board에 사용되는 ATmega328p에 대한 PIN Mapping입니다. 즉, 아두이노의 I/O Port관련된 출력 전류나 허용할 수 있는 전압 혹은 전류는 ATmega328p DataSheet에서 확인하실 수 있습니다.

 

▲ ATmega328p I/O PIN Cuurent

 

ATmega328p에 I/O Port 전류는 40mA입니다. 이 말은 아두이노 I/O출력 또한 40mA임을 뜻합니다. 그래서, 이번자료에는 I/O Port를 이용해서 40mA이상의 제품을 구동시킬 방법을 다루고자 합니다.

 

2. 사용 소스 코드

사양할 소스코드는 매우 간단합니다. 기존에 사용하시는 코딩이 있으시고 전류만 높게 사용하실 분들은 기존 코드에서 회로만 약간 수정하시면 됩니다.

▲스위치 입력을 받아 출력

 

코드는 7번스위치 입력을 받아 12pin으로 출력하는 소스입니다.

 

3. I/O Port 40mA사용시 구성도

▲ 아두이노 일반 I/O Port 사용시 구성도

 

I/O Port 40mA사용시 구성도 입니다.별도로 외부전원 없이 Pin에서 다이렉트로 신호를 뽑아서 사용 하시면 되나, 그 이상의 전류가 필요한 제품은 동작하지 않습니다.

 

 

▲전류 부족으로 인한 제품 동작X

 

위 동영상은 40mA 이상의 전류가 필요한 펜을 2개로 연결 하였습니다. 전류가 부족하여 멈칫거리나 동작은하지 않습니다.

 

4. I/O Port 100mA~450mA사용시 구성도

▲ TR을 이용하여 USB전원의 전류를 사용

100mA~450mA정도는 USB전원을 트랜지스터 컬렉터(C)로 받고, 베이스(B)쪽에 아두이노 출력 포트를 넣어주는 방법입니다.(USB PORT규격 및 컴퓨터 마다 정격 및 기준이 다르기에 100~450mA라고 표시함)

 

저는 C3203이라는 제품을 사용했습니다. 위 사진은 C3203 Pin Map입니다. 꼭, C3203이 아니더라도 NPN 트랜지스터를 사용하시면 되니 쉽게 구할 수있는 부품입니다.(단, 부품 품번마다 PIN MAP이 다르니 DATASHEET를 숙지하시고 사용하세요)

 

▲TR(NPN트랜지스터)를 이용한 모터3개 구동

트랜지스터를 이용하여 외부전원없이 모터 3개를 구동했습니다. 대략적으로 전류는 200mA정도 됩니다.

 

5. I/O Port 450mA이상 사용시 구성도

▲ 외부 전원을 이용한 방법 2가지

 

마지막 방법으로는 외부전원과 트랜지스터를 이용하는 방법입니다. 4번과 같은 상태에서 USB전원이아닌 외부 아답터나, 1.5V건전지 3개를 이용하는 방법으로 그 전원의 용량 (EX) 5V 3A면 3A만큼의 제품을 구동가능)으로 구동하게 되는 것입니다.

 

 즉 위처럼 몇개의 제품을 연결하 더라도 외부전원 용량 만큼 사양하게 되는 것입니다. 하지만, 여기서 주의하셔 야할 점은 에미타(E)부분에 저항을 달아서 전류 보호를 해주어야 합니다.

 

6. 온도센서를 이용한 회로도 첨부

▲ 온도센서를 이용한 회로도 첨부

 

7. 4번 방식을 이용한 온도센서 첨부 구성도

 

▲온도센서 포함 구성도