전원과 모터 가이드

배터리 전원 및 회로 설계 가이드

모터를 사용하는 피지컬 컴퓨팅의 핵심은 '전력(전압과 전류)'의 올바른 분배입니다. 안정적인 회로 구성을 위한 필수 지식을 알아봅니다.

이 확장보드는 DC 6.5~16V 배럴잭 입력이 있으므로 18650 배터리 2구 홀더(2S)를 배럴잭 플러그에 연결해 전원을 넣으면 됩니다. 2구 직렬 18650은 평소 약 7.4V, 완충 시 약 8.4V라 보드 입력 범위에 맞습니다.

전압(Voltage): 3.7V × 2개 = 7.4V (완충 시 8.4V)
연결: 18650 2구 홀더 → DC 배럴 플러그 → 확장보드 DC 6.5~16V 잭
용량(mAh): mAh는 주로 “얼마나 오래 쓰는가”를 뜻합니다. 다만 같은 종류의 18650이라면 1200mAh보다 3000mAh급이 전류 여유도 더 큰 경우가 많습니다.
전류(Current): 모터가 많거나 무거운 물체를 움직이면 순간 전류가 크게 필요합니다. 전류가 부족하면 ESP32가 재부팅되거나, 서보가 떨리거나, 모터 힘이 약해집니다.
정량 기준: 셀의 연속 방전율이 1C라고 가정하면 1200mAh는 약 1.2A, 3000mAh는 약 3A까지가 대략적인 기준입니다. 모터/서보가 2개 이상이면 순간적으로 2~3A가 필요할 수 있으므로 3000mAh급 또는 연속 방전 5A 이상으로 표기된 18650을 권장합니다.
선택 기준: LED와 센서 중심 실습은 1200mAh도 가능하지만, 360도 서보 1개 이상 또는 DC 모터 2개 이상을 쓰는 프로젝트는 3000mAh급을 기본으로 준비합니다. 가능하면 같은 용량/같은 종류의 배터리 2개를 한 세트로 사용합니다.
주의: 극성(+/-)을 반드시 확인하고, 가급적 보호회로(PCM)가 있는 배터리와 스위치 달린 홀더를 사용합니다.

배럴잭으로 들어온 7.4V 배터리 전원은 확장보드에서 5V/3.3V로 변환해 G/V/S의 V열에 공급할 수 있습니다. 이 점퍼는 G/V/S 전체 V열 전압을 한 번에 바꾸므로, 서보와 센서를 동시에 쓸 때는 어떤 부품이 V열을 함께 쓰는지 먼저 정해야 합니다.

서보만 사용: D13의 G/V/S에 꽂을 때 V열 점퍼를 5V로 선택합니다.
센서만 사용: 3.3V 센서가 많다면 V열 점퍼를 3.3V로 두는 것이 가장 안전합니다.
서보 + 센서 동시 사용: 수업 기본 구성은 점퍼를 5V로 두고 서보는 D13 G/V/S에 꽂습니다. 센서는 5V 구동이 가능한 모듈만 G/V/S에 꽂고, 3.3V 전용 센서는 G/V/S의 V핀에 꽂지 말고 별도 3.3V 출력핀을 사용합니다.
신호 전압 주의: ESP32 신호핀은 3.3V 기준입니다. 5V로 동작하는 센서의 OUT/S 신호가 5V로 나오는 모듈은 레벨 변환을 사용하거나 3.3V로 구동합니다.
5V 아날로그 센서: 조이스틱처럼 VCC가 5V인 아날로그 모듈은 전원은 5V로 쓰고, VRx/VRy/AO 신호는 저항 분압으로 3.3V 이하로 낮춘 뒤 ESP32 ADC에 연결합니다.
용량 한계: 서보가 여러 개이거나 힘을 많이 쓰면 전류가 부족할 수 있으므로 3000mAh급 또는 연속 방전 전류가 높은 18650을 사용하고, 한 번에 구동하는 모터 수를 줄입니다.

이 수업 구성에서는 18650 2구 배터리를 DC 배럴잭에 연결하고, 확장보드 점퍼로 G/V/S의 V열 전압을 선택합니다. G/V/S의 G열은 보드 안에서 이미 GND로 연결되어 있으므로, 서보와 센서는 각 핀 줄의 G, V, S 방향만 맞춰 꽂으면 됩니다.

# 배럴잭 전원 입력

18650 2구(7.4V) -> DC 배럴잭(6.5~16V)

점퍼 5V 선택 -> G/V/S의 V열 -> 360도 서보

점퍼 3.3V 선택 -> G/V/S의 V열 -> 3.3V 센서