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Arduino Nano ESP32

아두이노 나노 ESP32 LED 스트립

이 튜토리얼에서는 아두이노 나노 ESP32를 프로그래밍하여 LED 스트립을 제어해 빛을 발산하도록 하는 방법을 배우게 됩니다.

Nano ESP32와 스트립 사이에는 릴레이 또는 MOSFET 모듈을 둘 수 있습니다. 릴레이를 쓰면 스트립을 켜거나 끌 수만 있습니다. MOSFET 모듈을 쓰면 스트립을 켜고 끌 수 있을 뿐 아니라, PWM으로 원하는 밝기로 어둡게 조절할 수도 있고 딸깍 소리도 없습니다. 이 튜토리얼은 두 가지를 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 1-color LED 스트립 아마존
1×12V RGB LED 스트립 아마존
1×12V 전원 어댑터 아마존
1×DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 쿠팡 | 아마존
1×점퍼케이블 쿠팡 | 아마존
1×(또는) 24V 1-color LED 스트립 아마존
1×(또는) 24V RGB LED 스트립 아마존
1×(또는) 24V Power Adapter 아마존
1×(옵션) 5V Power Adapter for Arduino Nano ESP32 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.

LED 스트립에 관하여

LED 스트립, 또한 LED 테이프나 LED 리본으로 알려져 있는 것은 표면에 장착된 LED가 빛을 발하는 유연한 회로 기판입니다. 이 스트립들은 다양하게 사용되며 주로 다양한 애플리케이션에서 장식 조명을 위해 사용됩니다. LED 스트립은 다양한 색상이 있으며 종종 주변 조명, 강조 조명 또는 장식 조명 효과를 제공하는 데 사용됩니다.

LED 스트립은 두 가지 주요 유형이 있습니다:

  • 주소 할당 가능 LED 스트립: 이 유형에서는 스트립상의 각 개별 LED의 색상과 밝기를 독립적으로 제어할 수 있습니다. 이 기능은 각 LED에 특정 주소가 할당되기 때문입니다.
  • 주소 할당 불가능 LED 스트립: 반면에, 주소 할당 불가능 LED 스트립은 색상과 밝기를 제어할 수 있지만, 이 제어는 스트립상의 모든 LED에 균일하게 적용됩니다.

이 튜토리얼은 비주소 지정 LED 스트립에 초점을 맞출 것입니다. 주소 지정 가능한 LED 스트립에 대해서는 다음 튜토리얼을 참조하십시오:

주소 지정 불가능 LED 스트립 핀배열

Non-Addressable LED Strip은 두 가지 주요 유형이 있습니다:

  • Non-Addressable 1-color LED 스트립: 제조사가 정의한 단 하나의 색상만.
  • Non-Addressable RGB LED 스트립: 모든 색상 가능

비주소 지정식 단색 LED 스트립은 보통 두 개의 핀을 가지고 있습니다.

  • 12V/24V 핀: 12V 또는 24V DC 전원공급 장치의 양극에 연결해야 합니다.
  • GND 핀: 12V 또는 24V DC 전원공급 장치의 음극에 연결해야 합니다.

주소 지정이 불가능한 RGB LED 스트립은 보통 4개의 핀을 가지고 있습니다:

  • 12V/24V 핀: 12V 또는 24V DC 전원 공급 장치의 양극에 연결해야 합니다.
  • R 핀: 이 핀은 빨간색을 제어하는 데 사용됩니다. 이 핀을 전원 공급 장치의 음극에 연결하면 빨간색이 활성화됩니다.
  • G 핀: 이 핀은 초록색을 제어하는 데 사용됩니다. 이 핀을 전원 공급 장치의 음극에 연결하면 초록색이 활성화됩니다.
  • B 핀: 이 핀은 파란색을 제어하는 데 사용됩니다. 이 핀을 전원 공급 장치의 음극에 연결하면 파란색이 활성화됩니다.
아두이노 나노 ESP32 non-addressaBLE LED strip 사용법 핀아웃

우리는 아두이노 나노 ESP32로 두 가지 유형을 각각 제어하는 방법을 배울 것입니다.

LED 스트립: 릴레이 또는 MOSFET 모듈

릴레이 외에도 MOSFET 모듈로 주소 지정 불가능한 스트립을 스위칭할 수 있습니다. 이 모듈(핀, 작동 원리, 코드)을 알아보려면 아두이노 나노 ESP32 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 참조하세요.

릴레이 MOSFET 모듈
빛 제어 켜짐 또는 꺼짐 켜짐, 꺼짐, 그리고 원하는 밝기로 조광(PWM)
스위칭 시 소음 딸깍 소리 무음
스위칭 속도 느림, 밀리초 단위 매우 빠름, PWM에 충분히 빠름
수명 접점이 마모됨 김, 움직이는 부품 없음
부하 AC 또는 DC DC만 가능
스트립 전원 릴레이 정격 내의 모든 전압 최소 약 6V (12V와 24V 스트립 사용 가능)
보드 절연 예 (코일과 접점) 예 (PC817 포토커플러)
추천 용도 단순 ON/OFF, AC 조명 조광, 효과, 빠르고 잦은 스위칭

12V 또는 24V 스트립에는 MOSFET 모듈이 더 좋은 선택입니다. 빛을 서서히 밝게 하거나 어둡게 할 수 있기 때문입니다. RGB 스트립에는 세 개의 색상 채널(R, G, B)이 있으므로, 릴레이가 세 개 필요한 것과 같은 방식으로 채널마다 하나씩 MOSFET 모듈이 세 개 필요합니다.

비주소 지정 가능 1색 LED 스트립 제어 방법

12V LED 스트립이 12V 전원 공급 장치에 의해 구동되면 빛을 발합니다. 12V LED 스트립을 제어하려면 아두이노 나노 ESP32와 12V LED 스트립 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. 아두이노 나노 ESP32는 릴레이를 통해 12V LED 스트립을 제어할 수 있습니다. 릴레이의 핀 배치, 기능 및 프로그래밍에 익숙하지 않으십니까? 아두이노 나노 ESP32 - 릴레이에서 릴레이에 대해 알아보세요.

배선도.

아두이노 나노 ESP32와 주소 지정이 불가능한 1색 LED 스트립 간의 연결도.

아두이노 나노 ESP32 12v LED strip 연결 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

이 회로를 계속 사용할 계획이라면 나사 단자를 고려해 보세요. 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 12v LED strip 연결 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32와 비주소 지정 RGB LED 스트립 간의 배선도.

아두이노 나노 ESP32 12v LED strip 연결 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32 코드

아두이노 나노 ESP32 코드로 주소 지정이 불가능한 단색 LED 스트립 제어하기.

아래 코드는 LED 스트립을 5초 동안 켜고 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-led-strip */ #define LED_STRIP_PIN D5 // Arduino Nano ESP32 핀이 릴레이를 통해 LED 스트립을 제어 void setup() { Serial.begin(9600); // ESP32 핀을 디지털 출력 핀으로 초기화 pinMode(LED_STRIP_PIN, OUTPUT); } // loop 함수는 무한히 반복됩니다 void loop() { Serial.println("The LED strip is turned on"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, HIGH); delay(5000); Serial.println("The LED strip is turned off"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, LOW); delay(5000); }

Arduino Nano ESP32를 사용하여 비주소 지정 RGB LED 스트립을 제어하는 코드.

아래 코드는 RGB LED 스트립(빨강, 초록, 파랑, 노랑, 자홍색, 청록색 및 흰색)의 색상을 반복적으로 제어합니다.

/* * 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-led-strip */ #define BLUE_PIN D6 // 아두이노 나노 ESP32 핀이 릴레이 1을 통해 LED 스트립의 파란색 핀에 연결됩니다 #define RED_PIN D5 // 아두이노 나노 ESP32 핀이 릴레이 2를 통해 LED 스트립의 빨간색 핀에 연결됩니다 #define GREEN_PIN D4 // 아두이노 나노 ESP32 핀이 릴레이 3을 통해 LED 스트립의 초록색 핀에 연결됩니다 void setup() { Serial.begin(9600); // ESP32 핀들을 디지털 출력 핀으로 초기화 pinMode(BLUE_PIN, OUTPUT); pinMode(RED_PIN, OUTPUT); pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT); } // loop 함수는 무한히 반복됩니다 void loop() { Serial.println("The LED strip is turned red"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned green"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned blue"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned yellow"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned magenta"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned cyan"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned white"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); }

사용 방법

Arduino Nano ESP32를 시작하는 방법은 다음과 같습니다:

  • Arduino Nano ESP32가 처음이라면, Arduino IDE에서 Arduino Nano ESP32 환경 설정 방법에 대한 튜토리얼을 참조하세요. 아두이노 나노 ESP32 - 소프트웨어 설치.
  • 제공된 다이어그램에 따라 구성 요소를 연결하세요.
  • USB 케이블을 사용하여 컴퓨터에 Arduino Nano ESP32 보드를 연결하세요.
  • 컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행하세요.
  • Arduino Nano ESP32 보드와 해당 COM 포트를 선택하세요.
  • Arduino Nano ESP32를 USB 케이블을 통해 PC에 연결하세요
  • Arduino IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택하세요
  • 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
  • Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 Arduino Nano ESP32에 코드를 업로드하세요
  • LED 스트립의 상태를 확인하세요

코드 설명

위의 아두이노 코드의 주석 줄에서 설명을 찾을 수 있습니다.

주의하십시오. 주소 지정 불가능한 LED 스트립의 밝기와 다른 색상을 제어하려면 릴레이 대신 L298N 드라이버를 사용해야 합니다.

Arduino Nano ESP32 코드 - MOSFET 모듈로 LED 스트립 밝기 조절

이 부분에서는 릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용하여 1색 LED 스트립의 밝기를 바꿉니다.

Arduino Nano ESP32, MOSFET 모듈, 1색 LED 스트립 간의 배선도

아두이노 나노 ESP32 LED 스트립 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 LED 스트립 mosfet 모듈 배선도 (브레드보드 없음)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

프로젝트를 오래 실행하거나 케이스 안에 넣을 경우, 전선을 나사로 고정하는 것이 좋습니다. 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드로 이 문제를 해결할 수 있습니다. Arduino Nano ESP32를 꽂고 전선을 나사로 고정하세요. 아래는 나사 단자 보드를 사용한 배선도입니다.

아두이노 나노 ESP32 LED 스트립 mosfet 모듈 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

  • Nano ESP32 D9를 모듈의 PWM 핀에 연결
  • Nano ESP32 GND를 모듈의 GND 핀에 연결
  • 12V 어댑터 +를 + 단자에 연결
  • LED 스트립 12V 핀도 + 단자에 연결
  • LED 스트립 GND 핀을 LOAD 단자에 연결
  • 12V 어댑터 −를 − 단자에 연결

LED 스트립에는 코일이 없으므로 플라이백 다이오드가 필요하지 않습니다. 24V 스트립이라면 24V 어댑터를 사용하면 됩니다. 세 가지 모듈 모두 24V를 지원합니다.

코드

MOSFET 모듈 튜토리얼과 같은 코드입니다. 스트립이 2초 동안 최대 밝기로 빛나고, 2초 동안 꺼진 뒤, 10%에서 100%까지 밝아졌다가 0%까지 어두워집니다.

/* * 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-led-strip */ 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

  • 아직 하지 않았다면 위의 릴레이 빠른 단계에 나온 IDE 설정을 하세요.
  • 다이어그램과 같이 배선하되, 12V 어댑터는 뽑아 두세요.
  • 코드를 Arduino Nano ESP32에 업로드하세요.
  • 12V 어댑터를 꽂으세요.
  • 보드레이트를 9600으로 설정하여 시리얼 모니터를 여세요.
  • 스트립이 서서히 밝아졌다가 어두워지는 것을 확인하세요.
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
☐
✕
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Edit
Sketch
Tools
Help
Arduino Nano ESP32
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
2

팁: MOSFET 모듈은 DC만 처리하며, 스트립 전원은 최소 약 6V여야 합니다. AC 램프에는 릴레이를 대신 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.

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