아두이노 나노 - 릴레이 | Arduino Nano - Relay
이전 튜토리얼에서는 LED를 켜고 끄는 방법을 알아보았습니다. 이 튜토리얼에서는 아두이노 나노를 사용하여 전구, 선풍기, 전자기 잠금장치, 리니어 액추에이터 등 고전압 전원을 사용하는 기기를 켜고 끄는 방법을 알려드립니다.
아두이노를 사용하여 LED와 전구를 제어하는 공통점과 차이점은 무엇인가요?
공통점: LED를 제어하는 것과 유사하게, 우리는 아두이노의 출력 핀을 사용하여 그것들을 켜거나 끌 수 있습니다.
차이점:
- LED는 Arduino Nano 보드에서 전원을 공급받을 수 있습니다. 이는 LED를 Arduino Nano 핀에 직접 연결할 수 있다는 것을 의미합니다.
- 전구는 다른 전원 공급원(고전압 및/또는 고전류)이 필요하며, 이는 Arduino Nano에 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 전구를 Arduino Nano 핀에 직접 연결할 수 없습니다. 고전압/전류로부터 Arduino Nano를 보호하기 위해 Arduino Nano 핀과 전구 사이에 릴레이를 사용해야 합니다.
준비물
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| 1 | × | USB A to Mini-B USB cable | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Relay | Amazon | |
| 1 | × | LED Strip | Amazon | |
| 1 | × | 12V Power Adapter | Amazon | |
| 1 | × | DC Power Jack | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Breadboard | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Jumper Wires | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) 9V Power Adapter for Arduino Nano | Amazon | |
| 1 | × | (Recommended) Screw Terminal Expansion Board for Arduino Nano | 쿠팡 | Amazon |
릴레이에 대해
릴레이는 Arduino Nano 또는 어떤 마이크로컨트롤러라도 관리할 수 있는 전기적으로 프로그래밍 가능한 스위치입니다. 릴레이는 고전압 및/또는 고전류를 사용하는 장치의 켜짐/꺼짐 상태를 프로그래밍 방식으로 제어하는 데 사용됩니다.
아두이노 나노와 고전압 장치 사이의 다리 역할을 합니다.
WARNING
주요 전압을 다루는 프로젝트를 만들 때는 그 작업에 대한 철저한 이해가 필요합니다. 그렇지 않으면 감전의 위험이 있을 수 있습니다. 이는 심각한 문제이므로 모든 필요한 예방 조치를 취하기를 강력히 권고합니다. 자신의 능력에 완전히 자신이 없다면, 그 작업을 시도하지 말고 지식이 있는 사람에게 도움을 요청하십시오.
일부 릴레이는 DC와 AC 장치 모두와 호환될 수 있지만, 테스트를 위해 24V 이하의 전압을 가진 DC 장치를 사용하는 것이 좋습니다.
릴레이 핀배열
릴레이는 두 세트의 핀을 가지고 있습니다: 하나는 입력(저전압)용이고 다른 하나는 출력(고전압)용입니다.
입력 그룹은 아두이노 나노에 연결되며, 세 개의 핀으로 구성됩니다:
- DC- 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다
- DC+ 핀: VCC(5V)에 연결해야 합니다
- IN 핀: 아두이노 나노로부터 제어 신호를 받습니다
출력 그룹은 고전압 장치에 연결되며, 보통 나사 단자에서 세 개의 핀으로 구성됩니다:
- NO 핀: 통상 개방(normally open) 핀입니다. 통상 개방 모드에서 사용됩니다
- NC 핀: 통상 폐쇄(normally closed) 핀입니다. 통상 폐쇄 모드에서 사용됩니다
- COM 핀: 공통 핀입니다. 통상 개방과 통상 폐쇄 모드 모두에서 사용됩니다
실제로 고전압 그룹의 모든 핀을 사용하지는 않습니다. 우리는 그 중 두 개만 사용합니다:
- 보통 열림 모드를 사용한다면, COM 핀과 NO 핀만을 사용합니다.
- 보통 닫힘 모드를 사용한다면, COM 핀과 NC 핀만을 사용합니다.
게다가, 릴레이가 LOW 레벨 트리거와 HIGH 레벨 트리거를 모두 갖고 있다면, 일반적으로 LOW 레벨 트리거 또는 HIGH 레벨 트리거 중 하나를 선택할 수 있는 점퍼가 있습니다.
※ NOTE THAT:
릴레이 모듈에 인쇄된 라벨을 항상 참조하십시오. 핀의 순서는 제조사별로 다를 수 있습니다. 주의 깊게 확인하세요!
고전압 장치를 릴레이에 연결하는 방법
작동 원리
릴레이가 작동하는 방식은 제조업체와 사용자가 설치하는 방법에 따라 달라질 수 있습니다.
입력 모드(IN 핀용): 릴레이가 반대 방식으로 작동하도록 하는 두 가지 모드가 있습니다:
- 저수준 트리거 모드
- 고수준 트리거 모드
출력 핀을 위한 출력 모드: 릴레이가 역방향으로 작동하게 하는 두 가지 다른 모드가 있습니다:
- 노멀리 오픈 모드
- 노멀리 클로즈드 모드. 이 모드들은 서로 반대입니다.
단어 "보통"은 IN 핀이 LOW(0V)에 연결되어 있다면을 의미합니다.
세부 사항에 들어가기 전에, 몇 가지 빠른 사실들을 알려드리겠습니다:
- 평소 열림과 평소 닫힘 모드는 반대로 작동합니다
- 대부분의 릴레이 모듈은 평소 열림과 평소 닫힘 모드를 모두 지원합니다
- 낮은 레벨 트리거와 높은 레벨 트리거 모드는 반대로 작동합니다
- 모든 릴레이 모듈이 낮은 레벨 트리거와 높은 레벨 트리거 모드를 모두 지원하는 것은 아닙니다
- 주어진 시간에 릴레이 모듈은 낮은 레벨 트리거와 높은 레벨 트리거 모드 중 하나만 있을 수 있습니다
입력 모드와 출력 모드의 조합은 수많은 응용 프로그램을 생성합니다. 초보자라면 HIGH 레벨 트리거 모드와 노멀리 오픈 모드를 사용하는 것이 좋습니다.
HIGH 레벨 트리거 모드는 LOW 레벨 트리거와 반대로 작동하는 방식을 자세히 설명할 것입니다. LOW 레벨 트리거는 다르게 작동합니다.
HIGH 레벨 트리거 - 보통 개방 모드
이 모드를 사용하기 위해서는 고전압 장치를 COM 핀과 NO 핀에 연결해야 합니다.
IN 핀이 LOW(0V)에 연결되면 스위치는 열린 상태입니다. 디바이스는 꺼져 있습니다(또는 작동하지 않음).
IN 핀이 HIGH(5V)에 연결되면 스위치는 닫힌 위치에 있습니다. 디바이스는 켜져 있습니다(또는 작동 중입니다).
HIGH 레벨 트리거 - 보통 닫힌 모드
이 모드를 사용하기 위해서는 고전압 장치를 COM 및 NC 핀에 연결해야 합니다.
IN 핀이 LOW(0V)에 연결되면 스위치가 닫힙니다. 이는 장치가 켜져 있음(또는 활성화됨)을 의미합니다.
반면, IN 핀이 HIGH(5V)에 연결되어 있으면 스위치는 열립니다. 이는 장치가 꺼져 있음(또는 비활성화됨)을 의미합니다.
요약
| Input modes | Output Modes | IN pin (programmable) | Output pins | Relay state | Device state |
|---|---|---|---|---|---|
| HIGH Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| HIGH Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| LOW Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
최대 8가지 사용 사례가 있습니다. 압도적일 수 있습니다. 하지만, 만약 당신이 초보자라면, 처음 두 가지인 높은 레벨 트리거와 보통 열림에 대해서만 걱정하면 됩니다. 이 튜토리얼의 나머지 부분은 그 두 사용 사례에 초점을 맞출 것입니다.
아두이노 나노 - 릴레이
아두이노 나노가 릴레이를 관리하며, 이 릴레이는 고전압 장치를 제어합니다.
릴레이를 관리하는 것은 간단합니다. 필요한 것은 다음과 같습니다:
- 아두이노의 핀을 릴레이의 IN 핀에 연결하기
- 핀을 LOW 또는 HIGH로 프로그래밍하여 릴레이를 제어하기
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
릴레이를 위한 프로그래밍 방법
**pinMode()** 함수를 이용하여 아두이노의 2번 핀을 디지털 출력 모드로 설정하세요. 예를 들면:
digitalWrite() 함수를 사용하여 핀을 0V로 설정하세요:
digitalWrite() 함수를 이용해 핀을 5V로 설정하세요.
아두이노 나노 코드
사용 방법
- 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열어주세요.
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 컴파일하고 Arduino Nano에 업로드하세요.
- LED 스트립을 확인하세요. 깜박이고 있어야 합니다.
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.
도전해보세요
당신이 방에 들어서면 불이 자동으로 켜집니다. 출발 후 30초 후에 불이 꺼질 것입니다. 자세한 정보는 아두이노 나노 - 모션 센서를 참조해 주세요.