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Arduino Nano

아두이노 나노 LED 스트립

이 튜토리얼에서는 아두이노 나노를 프로그래밍하여 LED 스트립을 제어하여 빛을 발하는 방법을 배울 것입니다.

LED 스트립은 릴레이 또는 MOSFET 모듈로 켜고 끌 수 있습니다. 릴레이는 스트립을 켜고 끄는 것만 할 수 있습니다. MOSFET 모듈도 켜고 끌 수 있으며, 스트립의 밝기를 줄일 수도 있어서 얼마나 밝게 빛날지 선택할 수 있습니다. 두 가지 방법을 모두 살펴보겠습니다.

준비물

1×아두이노 나노 쿠팡 | 아마존
1×USB A to Mini-B USB 케이블 쿠팡 | 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 아마존
1×(추천) 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 나노용 브레이크아웃 확장 보드 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 나노용 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 대하여

LED 스트립, LED 테이프 또는 LED 리본으로도 알려진 것은 표면에 부착된 LED가 빛을 발하는 유연한 회로 기판입니다. 이 스트립들은 다양하게 사용되며 일반적으로 다양한 용도의 장식 조명에 사용됩니다. LED 스트립은 다양한 색상으로 제공되며 주로 분위기 조명, 악센트 조명 또는 장식 조명 효과를 제공하는데 사용됩니다.

LED 스트립은 두 가지 주요 유형이 있습니다:

  • 주소 지정 가능 LED 스트립: 이 유형에서는 스트립에 있는 각 개별 LED의 색상과 밝기를 독립적으로 제어할 수 있습니다. 이 기능은 각 LED에 특정 주소가 할당되기 때문에 가능합니다.
  • 주소 불가능 LED 스트립: 대조적으로, 주소 불가능 LED 스트립은 색상과 밝기를 제어할 수 있지만, 이 제어는 스트립의 모든 LED에 동일하게 적용됩니다.

이 튜토리얼은 Non-Addressable LED 스트립에 초점을 맞출 것입니다. Addressable LED 스트립에 대해서는 다음 튜토리얼을 참조하십시오:

비주소 지정 가능 LED 스트립 핀 배치

비주소 지정 LED 스트립에는 주로 두 가지 유형이 있습니다:

  • Non-Addressable 1-color LED strip: 제조업체에 의해 정의된 단 하나의 색상.
  • Non-Addressable RGB LED strip: 모든 색상

비주소 지정 1색 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.

비주소 지정 RGB LED 스트립은 일반적으로 4개의 핀이 있습니다:

  • 12V/24V 핀: 12V 또는 24V 직류 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 non-addressaBLE LED strip 사용법 핀아웃

우리는 아두이노 나노로 두 가지 유형을 하나씩 제어하는 방법을 배울 것입니다.

LED 스트립에는 릴레이와 MOSFET 모듈 중 무엇이 좋을까요?

MOSFET 모듈 자체(핀, 내부 부품, 코드)를 배우려면 아두이노 나노 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 참고하세요.

릴레이 MOSFET 모듈
조명 제어 ON/OFF ON/OFF 및 밝기(PWM 디밍)
소리 전환할 때마다 딸깍 소리 무음
속도 느림, 밀리초 매우 빠름
수명 사용할수록 접점이 마모됨 마모될 움직이는 부품이 없음
전원 종류 AC 또는 DC DC만 가능
스트립 전압 정격 범위 내의 모든 전압 6V 이상(12V와 24V 스트립 모두 가능)
절연 예, 코일과 접점 분리 예, PC817 포토커플러
이럴 때 선택 AC 조명, 단순한 ON/OFF 디밍이나 빠른 스위칭이 필요한 12V/24V 스트립

1색 12V 또는 24V 스트립의 밝기를 조절하고 싶다면 MOSFET 모듈을 선택하세요. RGB 스트립은 각 색상 채널(R, G, B)마다 MOSFET 모듈이 하나씩 필요하므로, 릴레이가 세 개 필요한 것처럼 모듈도 세 개가 필요합니다.

주소 지정 불가능한 단색 LED 스트립 제어 방법

12V LED 스트립이 12V 전원 공급 장치로 작동되면 빛을 발합니다. 12V LED 스트립을 제어하기 위해서는 Arduino Nano와 12V LED 스트립 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. Arduino Nano는 릴레이를 통해 12V LED 스트립을 제어할 수 있습니다. 릴레이, 그들의 핀 배치, 기능 및 프로그래밍에 익숙하지 않으신가요? 아두이노 나노 - 릴레이에서 릴레이에 대해 알아보세요.

배선도.

아두이노 나노와 단색 비주소 지정 LED 스트립 간의 연결도.

아두이노 나노 12v LED strip 연결 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

헐거운 전선은 이상한 오류의 흔한 원인입니다. 이 경우 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드를 사용하세요. Arduino Nano를 꽂으면 각 핀마다 나사 단자가 생깁니다. 나사 단자 보드를 사용하면 다음과 같습니다:

아두이노 나노 12v LED strip 연결 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노와 주소 지정이 불가능한 RGB LED 스트립 간의 배선도.

아두이노 나노 12v LED strip 연결 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 코드

아두이노 나노 코드로 단색 비주소 지정 LED 스트립 제어하기.

아래 코드는 LED 스트립을 5초 동안 켜고 5초 동안 끄는 것을 반복합니다.

/* * 이 아두이노 나노 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-led-strip */ #define LED_STRIP_PIN D5 // 아두이노 나노 핀이 릴레이를 통해 LED 스트립을 제어함 void setup() { Serial.begin(9600); // 아두이노 핀을 디지털 출력 핀으로 초기화 pinMode(LED_STRIP_PIN, OUTPUT); } // loop 함수는 무한히 반복됨 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); }

비 주소 지정 가능한 RGB LED 스트립을 제어하기 위한 아두이노 나노 코드.

아래 코드는 RGB LED 스트립의 색상(빨강, 초록, 파랑, 노랑, 마젠타, 시안 및 흰색)을 반복해서 제어합니다.

/* * 이 아두이노 나노 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-led-strip */ #define BLUE_PIN D6 // 아두이노 나노 핀은 릴레이 1을 통해 LED 스트립의 파란색 핀에 연결됩니다 #define RED_PIN D5 // 아두이노 나노 핀은 릴레이 2를 통해 LED 스트립의 빨간색 핀에 연결됩니다 #define GREEN_PIN D4 // 아두이노 나노 핀은 릴레이 3을 통해 LED 스트립의 초록색 핀에 연결됩니다 void setup() { Serial.begin(9600); // 아두이노 핀을 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

  • 제공된 다이어그램에 따라 구성 요소를 연결하세요.
  • USB 케이블을 사용하여 아두이노 나노 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
  • 컴퓨터에서 아두이노 IDE를 시작하세요.
  • Arduino Nano 보드와 해당 COM 포트를 선택하세요.
  • USB 케이블을 통해 아두이노 나노를 PC에 연결하세요.
  • 아두이노 IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택하세요.
  • 위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE에서 열기
  • 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 아두이노 나노에 코드를 업로드하세요.
  • LED 스트립의 상태를 확인하세요.

코드 설명

위의 아두이노 코드의 주석 라인에서 설명을 찾을 수 있습니다.

다음 사항을 유의해 주세요. 주소 지정이 불가능한 LED 스트립의 밝기와 다른 색상을 제어하려면 릴레이 대신 L298N 드라이버를 사용해야 합니다.

MOSFET 모듈로 LED 스트립 밝기 조절하는 방법

이 부분에서는 릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용하여 1색 LED 스트립을 제어합니다. PWM을 사용하면 나노가 스트립을 더 밝게 또는 더 어둡게 만들 수 있습니다.

아두이노 나노, MOSFET 모듈, 1색 LED 스트립 간의 배선도

아두이노 나노 LED 스트립 mosfet 모듈 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아래 그림은 브레드보드 없이 같은 연결을 보여줍니다:

아두이노 나노 LED 스트립 mosfet 모듈 배선도 (브레드보드 없음)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 / 전원 / 스트립 MOSFET 모듈
나노 D9 핀 PWM 핀
나노 GND GND 핀
12V 어댑터 + + 단자
LED 스트립 + (12V) + 단자, 어댑터 +와 공유
LED 스트립 − (GND) LOAD 단자
12V 어댑터 − − 단자

오래 사용할 프로젝트라면 나사 단자가 점퍼 와이어보다 전선을 더 잘 고정합니다. Arduino Nano를 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드에 꽂고 전선을 나사 단자에 연결할 수 있습니다. 다음은 나사 단자 보드를 통해 배선한 같은 회로입니다:

아두이노 나노 LED 스트립 mosfet 모듈 배선도 (screw terminal)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

Arduino Nano와 기타 부품에 전원을 공급하는 가장 효과적인 방법은 다음 링크를 참조하세요: 아두이노 나노 전원 공급 방법.

LED 스트립에는 코일이 없으므로 여기서는 플라이백 다이오드가 필요하지 않습니다.

1색 LED 스트립 밝기 조절을 위한 아두이노 나노 코드

스트립은 2초 동안 완전히 밝고 2초 동안 어둡습니다. 다음으로 밝기가 10%에서 100%까지 단계적으로 올라갔다가 다시 0%까지 내려갑니다.

/* * 이 아두이노 나노 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 나노 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-led-strip */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino Nano 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); }

MOSFET 모듈 빠른 단계

  • 위의 빠른 단계에 설명된 대로 아두이노 IDE를 준비하세요.
  • 배선도처럼 나노, MOSFET 모듈, 스트립을 연결하되, 12V 어댑터는 꽂지 마세요.
  • 코드를 아두이노 나노에 업로드하세요.
  • 12V 어댑터를 꽂으세요.
  • 시리얼 모니터를 보드레이트 9600으로 열고 스트립이 더 밝아지고 어두워지는 것을 지켜보세요:
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
☐
✕
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Edit
Sketch
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Arduino Nano
Newbiely.ino
···
8 Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' 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 on COM15
2

기억하세요: MOSFET 모듈은 DC만 스위칭하며, 스트립 공급 전압은 최소 약 6V여야 합니다. AC 조명에는 릴레이를 사용하세요.

동영상

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