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아두이노 나노 ESP32 - 이더넷

아두이노 나노 ESP32 발열 요소 제어

이 튜토리얼은 Arduino Nano ESP32를 사용하여 발열 요소를 제어하는 방법에 대한 지침을 제공합니다. 이 튜토리얼을 바탕으로 다른 튜토리얼에서 발열 시스템을 만드는 방법을 배울 수 있습니다.

Nano ESP32는 릴레이 또는 MOSFET 모듈로 발열 요소를 켜고 끌 수 있습니다. 릴레이는 전체 출력으로 가열하거나 가열하지 않는 두 가지 상태만 줍니다. MOSFET 모듈도 같은 ON/OFF를 할 수 있고, PWM으로 열의 세기(출력)도 정할 수 있습니다. 소리가 나지 않으며, 아주 자주 스위칭해도 마모되는 접점이 없습니다. 이 페이지는 먼저 릴레이 방식을, 그다음 MOSFET 방식을 보여 줍니다.

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	×	가열 소자	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

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

난방 요소에 관하여

핀배열

히팅 엘레먼트는 보통 두 개의 핀을 가지고 있습니다:

양극 (+) 핀 (빨강): DC 전원 공급 장치의 12V에 연결해야 합니다
음극 (-) 핀 (검정): DC 전원 공급 장치의 GND에 연결해야 합니다

가열 요소를 제어하는 방법

12V 가열 요소가 12V 전원 공급 장치로 구동되면 열을 방출합니다. 가열 요소를 제어하려면 Arduino Nano ESP32와 가열 요소 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. Arduino Nano ESP32는 릴레이를 통해 가열 요소를 제어할 수 있습니다. 릴레이(핀 아웃, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 대해 잘 모르신다면 아두이노 나노 ESP32 - 릴레이에서 릴레이에 대해 알아보세요.

릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용할 수도 있습니다. 이 모듈이 처음이라면 먼저 아두이노 나노 ESP32 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 읽어 보세요.

발열 요소: 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

	릴레이	MOSFET 모듈
열 제어	최대 열 또는 열 없음	최대 열, 열 없음, 또는 그 사이의 모든 단계(PWM)
소리	스위칭할 때마다 딸깍 소리가 남	무음
스위칭 시간	밀리초 단위(느림)	매우 짧음
마모	자주 스위칭하면 접점이 타고 마모됨	움직이는 부품이 없어 접점 마모가 없음
전원	AC 또는 DC	DC만 가능
최소 공급 전압	없음(릴레이 정격 내)	약 6V
보드와의 절연	예, 코일과 접점	예, PC817 포토커플러
용도	AC 히터, 단순 ON/OFF	DC 히터, 출력 제어, 잦은 스위칭

난방 시스템은 온도를 유지하기 위해 히터를 여러 번 켜고 끄는 경우가 많습니다. 릴레이는 이런 사용에서 빨리 마모되므로, 12V DC 발열 요소에는 MOSFET 모듈이 좋은 선택입니다. 교류 전원(AC)을 쓰는 히터에는 반드시 릴레이를 사용해야 합니다.

선연결

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아래 그림은 브레드보드 없이 같은 연결을 보여줍니다:

아두이노 나노 ESP32 heating element 연결 배선도 (브레드보드 없음)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

더 깔끔하고 안전한 구성을 원하시나요? 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드를 사용해 보세요. Arduino Nano ESP32를 그 위에 장착하면 각 핀마다 나사 단자가 있습니다. 아래 그림처럼 각 전선은 같은 핀의 나사 단자로 연결됩니다.

아두이노 나노 ESP32 heating element 연결 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32 코드

아래의 코드는 히팅 요소를 5초 동안 켰다가 5초 동안 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-heating-element */ #define RELAY_PIN D2 // 아두이노 나노 ESP32 핀이 릴레이를 통해 가열 요소에 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); // 가열 요소를 5초 동안 켭니다 delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 가열 요소를 5초 동안 끕니다 delay(5000); }

사용 방법

Arduino Nano ESP32를 USB 케이블을 통해 PC에 연결하세요.
Arduino IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택하세요.
위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣으세요.
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 Arduino Nano ESP32 보드에 코드를 컴파일하고 업로드하세요.
가열 요소의 온도를 확인하세요.

조심하세요. 화상을 입거나 집이 불탈 수 있습니다. 이것은 심각한 문제이며, 우리는 여러분이 안전하기를 바랍니다. 만약 여러분이 자신이 무엇을 하는지 100% 확신하지 못한다면, 스스로에게 호의를 베풀어 아무 것도 만지지 마세요. 아는 사람에게 물어보세요! 우리는 여러분의 안전에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다.

코드 설명

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

Arduino Nano ESP32 코드 - MOSFET 모듈로 발열 요소 출력 제어

여기서는 MOSFET 모듈이 발열 요소를 구동하므로, Nano ESP32가 열의 양을 정할 수 있습니다.

배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

브레드보드를 사용하지 않는다면 이렇게 연결하세요:

아두이노 나노 ESP32 발열 요소 mosfet 모듈 배선도 (브레드보드 없음)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

시작	연결 대상
Arduino Nano ESP32 D9	MOSFET 모듈 PWM 핀
Arduino Nano ESP32 GND	MOSFET 모듈 GND 핀
12V 어댑터 +	+ 단자
발열 요소 + (빨강)	+ 단자 (어댑터 +와 공유)
발열 요소 − (검정)	LOAD 단자
12V 어댑터 −	− 단자

배선이 제자리에 단단히 고정되기를 원하시나요? 이 경우 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드를 사용하세요. Arduino Nano ESP32를 꽂으면 각 핀마다 나사 단자가 생깁니다. 나사 단자 버전은 아래 다이어그램을 참고하세요.

아두이노 나노 ESP32 발열 요소 mosfet 모듈 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

발열 요소에는 코일이 없으므로 플라이백 다이오드가 필요하지 않습니다.

코드

MOSFET 모듈 튜토리얼의 코드를 그대로 사용합니다. 히터에 2초 동안 최대 전력을 주고 2초 동안 끕니다. 그다음 전력을 10%에서 100%까지 올렸다가 0%까지 낮춥니다. 히터는 천천히 가열되고 식기 때문에, 열의 변화는 각 단계마다가 아니라 시간이 조금 지난 뒤에 느껴집니다.

/* * 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-heating-element */ 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 같은 방법으로 보드와 Arduino IDE를 준비하세요.
다이어그램대로 배선하되, 12V 어댑터는 아직 꽂지 마세요.
위의 코드를 Arduino Nano ESP32에 업로드하세요.
12V 어댑터를 꽂으세요.
보드레이트 9600으로 시리얼 모니터를 열고 전력 수준을 확인하세요.
발열 요소를 만지지 마세요. 뜨거워집니다.

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

참고: MOSFET 모듈은 DC 발열 요소와 약 6V 이상의 전원에서만 사용하세요. AC 전원 히터에는 릴레이가 필요합니다.

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 발열 요소 제어

준비물

난방 요소에 관하여

핀배열

가열 요소를 제어하는 방법

발열 요소: 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

선연결

아두이노 나노 ESP32 코드

사용 방법

코드 설명

Arduino Nano ESP32 코드 - MOSFET 모듈로 발열 요소 출력 제어

배선도

코드

빠른 단계

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