아두이노 나노 ESP32 부저
이 튜토리얼에서는 12V 액티브 부저를 제어하여 큰 소리를 내도록 아두이노 나노 ESP32를 프로그래밍하는 방법을 배워볼 예정입니다. 만약 5V 액티브/패시브 부저를 제어하고 싶다면, 이 아두이노 나노 ESP32 - 피에조 부저을 확인해 보세요.
12V 부저를 구동하는 방법은 두 가지입니다. 릴레이는 간단하지만 스위칭할 때마다 딸깍 소리가 납니다. MOSFET 모듈은 같은 일을 소리 없이 하고, 매우 빠르게 스위칭할 수 있습니다. 그래서 경보음에 좋습니다. 이 튜토리얼에서는 두 가지 방법을 모두 사용해 봅니다.
준비물
| 1 | × | 아두이노 나노 ESP32 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용) | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용) | 아마존 | |
| 1 | × | 릴레이 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N) | 아마존 | |
| 1 | × | 12V Active Buzzer | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | (옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 브레드보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 브레이크아웃 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노 ESP32용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 |
12V 액티브 부저에 대하여
12V 액티브 부저는 경보 시스템에 적합한 큰 소리를 낼 수 있습니다.
핀배열
12V 액티브 부저는 보통 두 개의 핀을 가지고 있습니다:
- Negative (-) pin (black): DC 전원 공급 장치의 GND에 연결해야 합니다.
- Positive (+) pin (red): DC 전원 공급 장치의 12V에 연결해야 합니다.
12V 액티브 부저 제어 방법
12V 활성 부저가 12V 전원 공급 장치로 구동되면 소리를 낸다. 12V 활성 부저를 제어하기 위해서는 Arduino Nano ESP32와 12V 활성 부저 사이에 릴레이를 사용해야 한다. Arduino Nano ESP32는 릴레이를 통해서 12V 활성 부저를 제어할 수 있다. 릴레이(핀배열, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 대해 모르는 경우, 아두이노 나노 ESP32 - 릴레이에서 릴레이에 대해 알아보세요.
MOSFET 모듈은 두 번째 선택입니다. 모듈의 핀, 내부 구조, 코드는 아두이노 나노 ESP32 - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 설명합니다.
12V 부저용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교
| 릴레이 | MOSFET 모듈 | |
|---|---|---|
| 할 수 있는 일 | 부저를 켜거나 끔 | 부저를 켜거나 끔 |
| 스위칭할 때 소음 | 매번 딸깍 소리가 나고 삐 소리와 섞임 | 소리 없음, 삐 소리만 들림 |
| 스위칭 속도 | 느림, 몇 밀리초 | 매우 빠름 |
| 빠른 삐 소리 | 릴레이가 크게 딸깍거리고 빨리 마모됨 | 문제없음 |
| 수명 | 여러 번 스위칭하면 접점이 마모됨 | 움직이는 부분이 없어 오래 감 |
| 전원 종류 | AC 또는 DC | DC만 가능 |
| 부저 전원 공급 장치 | 릴레이 정격에 맞는 모든 전압 | 약 6V 이상 |
| Arduino와의 절연 | 예, 코일과 접점 사이 | 예, PC817 포토커플러로 절연 |
| 적합한 용도 | 몇 초 동안 켜는 것 같은 느린 ON/OFF | 짧은 삐 소리가 많은 경보 패턴 |
부저가 천천히 울린다면 릴레이로 충분합니다. 짧은 삐 소리가 많은 경보음을 원한다면 MOSFET 모듈이 더 좋은 선택입니다.
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
아래 그림은 브레드보드 없이 같은 연결을 보여줍니다:
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오래 사용할 프로젝트라면 나사 단자가 점퍼 와이어보다 전선을 더 잘 고정합니다. Arduino Nano ESP32는 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드에 꽂을 수 있으며, 이 보드는 모든 핀을 나사 단자로 바꿔 줍니다. 나사 단자 보드를 사용하면 다음과 같습니다:
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아두이노 나노 ESP32 코드
아래 코드는 12V 활성 부저를 1초 동안 켜고 2초 동안 끕니다.
사용 방법
- 아두이노 나노 ESP32를 처음 사용하는 경우, 아두이노 나노 ESP32 - 소프트웨어 설치을 참조하세요.
- 아두이노 나노 ESP32를 USB 케이블을 통해 PC에 연결하십시오.
- 아두이노 IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택하십시오.
- 위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE로 열기
- 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 아두이노 나노 ESP32에 업로드하십시오.
- 12V 활성 부저의 상태를 확인하십시오.
코드 설명
위의 아두이노 코드의 주석 라인에서 설명을 찾을 수 있습니다.
MOSFET 모듈로 경보음 만드는 방법
이제 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿔 봅시다. 부저는 똑같이 작동하지만 딸깍 소리가 없어서, 실제 경보기처럼 빠르게 울릴 수 있습니다.
배선도
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이 회로는 브레드보드 없이도 만들 수 있습니다. 같은 배선은 다음과 같습니다:
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| 시작 | 연결 대상 |
|---|---|
| Arduino Nano ESP32 핀 D9 | MOSFET 모듈 PWM |
| Arduino Nano ESP32 GND | MOSFET 모듈 GND |
| 12V 어댑터 + | MOSFET 모듈 + |
| 부저 빨간색 선(+) | MOSFET 모듈 + (어댑터 +와 같은 단자) |
| 부저 검정색 선(−) | MOSFET 모듈 LOAD |
| 12V 어댑터 − | MOSFET 모듈 − |
더 깔끔하고 안전한 구성을 원하시나요? Arduino Nano ESP32를 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 위에 올린 다음, 각 전선을 나사로 조이세요. 나사 단자 보드를 사용하면 다음과 같습니다:
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대부분의 12V 액티브 부저는 안에 작은 회로가 있어서 플라이백 다이오드가 필요 없습니다. 부저가 자기식(안에 코일이 있음)이라면 부저 양단에 1N4007 또는 1N5819 다이오드를 연결하세요. 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 부저 +에, 다른 쪽은 부저 −에 연결합니다.
Arduino Nano ESP32 핀은 3.3V만 출력하지만, MOSFET 모듈에는 이것으로 충분합니다. 레벨 시프터는 필요 없습니다. 12V를 Arduino Nano ESP32의 어떤 핀에도 절대 연결하지 마세요.
Arduino Nano ESP32 코드
부저의 동작: 빠르게 10번 울리고, 한 번 길게 울린 다음, 3초 동안 조용합니다. 그리고 다시 시작합니다.
액티브 부저는 스스로 소리를 냅니다. digitalWrite()로 완전히 켜거나 완전히 끄기만 하세요. 볼륨을 바꾸려고 analogWrite()(PWM)를 사용하지 마세요. 소리가 약해지거나 이상해집니다.
빠른 단계
- 위 릴레이 부분의 빠른 단계와 같이 설정합니다.
- 다이어그램에 나온 대로 부저와 MOSFET 모듈을 배선합니다. 12V 어댑터는 뽑아 둡니다.
- 위 코드를 Arduino Nano ESP32에 업로드합니다.
- 12V 어댑터를 꽂습니다.
- 시리얼 모니터를 9600 보드레이트로 엽니다.
- 부저 소리를 들어 보세요. 릴레이 딸깍 소리 없이 빠른 삐 소리가 들립니다.
※ 주의:
MOSFET 모듈은 DC에서만 작동하며, 부저 전원 공급 장치는 약 6V 이상이어야 합니다. 5V 부저는 아두이노 나노 ESP32 - 피에조 부저을 참고하세요. AC 부저나 사이렌에는 릴레이를 사용하세요.
동영상
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