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아두이노 나노 ESP32 - 이더넷

아두이노 나노 ESP32 팬 제어

이 튜토리얼은 Arduino Nano ESP32를 사용하여 팬을 제어하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.

Nano ESP32로 팬을 구동하는 방법은 두 가지입니다. 릴레이 또는 MOSFET 모듈입니다. 릴레이는 단순한 스위치라서 팬이 완전히 켜지거나 완전히 꺼집니다. MOSFET 모듈도 팬을 켜고 끌 수 있으며, 여기에 더해 PWM으로 팬 속도를 조절할 수 있고 딸깍 소리도 전혀 나지 않습니다. 이 페이지에서 두 가지 방법을 모두 다룹니다.

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 DC 선풍기	아마존
1	×	(또는) 5V DC 선풍기	쿠팡 \| 아마존
1	×	12V 전원 어댑터	아마존
1	×	브레드보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓	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

공개: 이 포스팅 에 제공된 일부 링크는 아마존 제휴 링크입니다. 이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다.

DC 팬에 대하여

핀 배치

image source: diyables.io

DC 팬은 보통 두 개의 핀이 있습니다:

음극(-) 핀 (검정색): DC 전원 공급 장치의 음극 선과 연결해야 합니다.
양극(+) 핀 (빨간색): DC 전원 공급 장치의 양극 선과 연결해야 합니다.

DC 전원 공급 장치의 전압은 팬에 지정된 전압과 같아야 합니다. 이 튜토리얼에서 우리는 12VDC와 5VDC 팬을 사용할 것입니다.

팬을 제어하는 방법

DC 팬이 12V/5V 전원 공급 장치로 구동되면, 전속력으로 회전합니다.
DC 팬이 12V/5V PWM 신호로 구동되면, 팬의 속도를 제어할 수 있습니다.

이 튜토리얼은 Arduino Nano ESP32를 사용하여 선풍기를 켜고 끄는 방법에 대한 지침을 제공합니다. 선풍기의 속도를 제어하는 방법은 다른 튜토리얼에서 소개될 예정입니다.

팬이 고전압을 사용하기 때문에, ESP32에 바로 연결할 수 없고, 릴레이를 통해 아두이노 나노 ESP32에 간접적으로 팬을 연결해야 합니다. 우리는 릴레이에 대한 구체적인 튜토리얼(핀 배치, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)을 가지고 있으며, 아두이노 나노 ESP32 - 릴레이에서 릴레이에 대해 배울 수 있습니다.

다른 방법은 MOSFET 모듈입니다. 핀배열, 작동 원리, 기본 코드는 아두이노 나노 ESP32 - MOSFET 모듈 튜토리얼에 있습니다.

팬에는 릴레이와 MOSFET 모듈 중 무엇이 좋을까요?

	릴레이	MOSFET 모듈
팬으로 할 수 있는 일	켜기 또는 끄기	켜기 또는 끄기, 그리고 속도 조절(PWM)
소음	켤 때마다 딸깍 소리가 남	소음 없음
스위칭 속도	느림, 몇 밀리초	매우 빠름
수명	금속 접점이 마모됨	움직이는 부품이 없어 수명이 긺
팬 종류	AC 또는 DC 팬	DC 팬만 가능
팬 전원	릴레이 정격 내의 모든 전압	약 6V 이상
보드 보호	코일과 접점이 분리됨	PC817 포토커플러
적합한 경우	팬이 AC로 동작하거나 ON/OFF만으로 충분할 때	DC 팬에 속도 조절이 필요하거나 자주 켜고 끌 때

12V DC 쿨링 팬에는 MOSFET 모듈이 더 좋습니다. 냉각 시스템은 조금 따뜻할 때는 팬을 느리게, 뜨거울 때는 빠르게 돌릴 수 있기 때문입니다. 릴레이는 AC 팬과 5V 팬에 사용하세요. MOSFET 모듈은 약 6V 이상의 전원이 필요하기 때문입니다.

선연결

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아래 그림은 브레드보드 없이 같은 연결을 보여줍니다:

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

배선이 제자리에 단단히 고정되기를 원하시나요? Arduino Nano ESP32를 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 위에 올린 다음, 각 전선을 나사로 조이세요. 나사 단자 버전은 아래 다이어그램을 참고하세요.

아두이노 나노 ESP32 fan 연결 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

5V 팬을 사용하는 경우, 5V 전원 어댑터를 사용해야 합니다.

아두이노 나노 ESP32 코드

아래 코드는 10초마다 팬을 켜고 끕니다.

/* * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-controls-fan */ #define RELAY_PIN D2 // 아두이노 나노 ESP32 핀이 릴레이를 통해 팬에 연결됨 // setup 함수는 리셋 또는 전원을 켤 때 한 번 실행됩니다. void setup() { // 디지털 핀 A5를 출력으로 초기화합니다. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // loop 함수는 무한히 반복됩니다. void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 팬을 10초 동안 켭니다 delay(10000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 팬을 10초 동안 끕니다 delay(10000); }

사용 방법

Arduino Nano ESP32를 시작하는 방법은 다음 단계를 따르세요:

아두이노 나노 ESP32에 익숙하지 않다면, 아두이노 IDE에서 아두이노 나노 ESP32 환경 구축 방법에 대한 튜토리얼을 참조하세요. 아두이노 나노 ESP32 - 소프트웨어 설치.
제공된 다이어그램에 따라 구성 요소를 배선하세요.
USB 케이블을 사용하여 아두이노 나노 ESP32 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
컴퓨터에서 아두이노 IDE를 실행하세요.
Arduino Nano ESP32 보드와 해당 COM 포트를 선택하세요.* 위의 코드를 복사하여 아두이노 IDE에 붙여넣으세요.
아두이노 IDE에 있는 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 아두이노 나노 ESP32 보드에 컴파일하고 업로드하세요.
팬의 상태를 확인하세요

코드 줄별 설명

위의 Arduino Nano ESP32 코드에는 줄별 설명이 포함되어 있습니다. 코드의 주석을 읽어주세요!

MOSFET 모듈로 팬 속도 제어하기

이 부분에서는 릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용합니다. 그러면 Nano ESP32가 팬을 켜고 끄는 것뿐 아니라 속도까지 바꿀 수 있습니다.

MOSFET 모듈 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

브레드보드가 없나요? 아래와 같이 브레드보드 없이도 같은 회로를 연결할 수 있습니다:

아두이노 나노 ESP32 쿨링 팬 mosfet 모듈 배선도 (브레드보드 없음)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

더 깔끔하고 안전한 구성을 원하시나요? 이 경우 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드를 사용하세요. Arduino Nano ESP32를 꽂으면 각 핀마다 나사 단자가 생깁니다. 다음은 나사 단자 보드를 통해 배선한 같은 회로입니다:

아두이노 나노 ESP32 쿨링 팬 mosfet 모듈 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

Arduino Nano ESP32 핀 D9 → MOSFET 모듈의 PWM 핀
Arduino Nano ESP32 GND → MOSFET 모듈의 GND 핀
12V 어댑터 + → + 단자
팬 빨간색 선(+) → 같은 + 단자
팬 검은색 선(−) → LOAD 단자
12V 어댑터 − → − 단자
두 팬 선 사이에 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819)를 연결합니다. 줄무늬 쪽(캐소드)은 팬 +에, 반대쪽은 팬 −에 연결합니다. 팬 안에는 모터 코일이 있으므로 다이오드가 모듈을 보호합니다.

Arduino Nano ESP32 코드 - 팬 속도 제어

MOSFET 모듈 튜토리얼과 같은 코드입니다. 팬이 2초 동안 최대 속도로 돌고, 2초 동안 멈춘 뒤, 10%에서 100%까지 빨라졌다가 다시 느려집니다. 팬은 아주 낮은 전력에서는 시작하지 않을 수 있으므로, 처음 몇 단계에서는 멈춰 있을 수 있습니다.

/* * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 esp32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-controls-fan */ const int MOSFET_PIN = D9; // Arduino Nano ESP32 pin connected to the PWM pin of the MOSFET module void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); analogWrite(MOSFET_PIN, 0); // start with the load OFF } void setLoad(int percent) { int duty = map(percent, 0, 100, 0, 255); // convert 0-100% to 0-255 analogWrite(MOSFET_PIN, duty); Serial.print("Load power: "); Serial.print(percent); Serial.println("%"); } void loop() { // turn the load fully ON, then fully OFF Serial.println("Load: ON"); setLoad(100); delay(2000); Serial.println("Load: OFF"); setLoad(0); delay(2000); // increase the power step by step (PWM) for (int percent = 10; percent <= 100; percent += 10) { setLoad(percent); delay(500); } // decrease the power step by step (PWM) for (int percent = 90; percent >= 0; percent -= 10) { setLoad(percent); delay(500); } delay(1000); }

빠른 단계

위의 릴레이 빠른 단계와 같이 Arduino IDE를 설정하세요.
다이어그램과 같이 팬과 MOSFET 모듈을 배선하세요. 12V 어댑터는 뽑아 둔 상태로 두세요.
위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣고 Arduino Nano ESP32에 업로드하세요.
12V 어댑터를 꽂으세요.
시리얼 모니터를 9600 보드레이트로 여세요.
팬 소리를 들어 보세요. 팬이 빨라졌다가 느려지기를 계속 반복합니다.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Load: ON Load power: 100% Load: OFF Load power: 0% Load power: 10% Load power: 20% Load power: 30% Load power: 40% Load power: 50% Load power: 60% Load power: 70% Load power: 80% Load power: 90% Load power: 100% Load power: 90% Load power: 80% Load power: 70% Load power: 60% Load power: 50% Load power: 40% Load power: 30% Load power: 20% Load power: 10% Load power: 0%

Ln 11, Col 1

Arduino Nano ESP32 on COM15

팁: MOSFET 모듈은 DC에서만 동작하며, 팬 전원은 약 6V 이상이어야 합니다. AC 팬에는 릴레이 방식을 사용하세요.

동영상

비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.

아두이노 나노 ESP32 팬 제어

준비물

DC 팬에 대하여

핀 배치

팬을 제어하는 방법

팬에는 릴레이와 MOSFET 모듈 중 무엇이 좋을까요?

선연결

아두이노 나노 ESP32 코드

사용 방법

코드 줄별 설명

MOSFET 모듈로 팬 속도 제어하기

MOSFET 모듈 배선도

Arduino Nano ESP32 코드 - 팬 속도 제어

빠른 단계

동영상

팬으로 더 많은 일을 하세요

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