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Arduino UNO R4

아두이노 우노 R4 팬 제어

이 튜토리얼에서는 Arduino UNO R4를 사용하여 12V 또는 5V 팬을 제어하는 방법을 배울 것입니다. 자세히 살펴볼 내용은 다음과 같습니다:

팬을 구동하는 방법은 두 가지입니다. 릴레이는 간단하지만 상태가 두 가지뿐입니다. 팬이 돌거나 멈춥니다. MOSFET 모듈도 같은 일을 할 수 있으며, PWM으로 팬을 더 빠르게 또는 더 느리게 돌릴 수도 있습니다. 이 튜토리얼에서는 두 가지 방법을 모두 사용해 봅니다.

아두이노 우노 R4 팬

준비물

1×Arduino UNO R4 WiFi or Arduino UNO R4 Minima
1×(또는) DIYables STEM V4 IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi 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×DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 쿠팡 | 아마존
1×점퍼케이블 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 우노 R4용 스크루 터미널 블록 쉴드 쿠팡 | 아마존
1×(추천) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino UNO R4 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 우노 R4용 브레드보드 쉴드 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 우노 R4용 케이스 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 우노 R4용 전원 분배기 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 아두이노 우노용 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트 아마존
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Arduino Uno R4 WiFi Compatible Boards

DC 팬에 관하여

핀 배치

DC 팬은 일반적으로 두 개의 핀을 가지고 있습니다.

  • 음(-) 핀(검정): DC 전원 공급 장치의 음극선에 연결합니다.
  • 양(+) 핀(빨강): DC 전원 공급 장치의 양극선에 연결합니다.
팬 핀아웃
image source: diyables.io

DC 전원 공급 장치의 전압이 팬에 필요한 전압과 일치하는지 확인하십시오. 이 가이드에서는 12VDC 및 5VDC가 필요한 팬을 사용할 것입니다.

팬 제어 방법

  • DC 팬이 12V/5V 전원 공급 장치로 구동되면 최대 속도로 작동합니다.
  • DC 팬이 12V/5V PWM 신호로 구동되면 팬의 속도를 제어할 수 있습니다.

이 가이드에서는 Arduino UNO R4를 사용하여 팬을 켜고 끄는 방법을 배웁니다. 팬 속도를 제어하는 방법은 다른 가이드에서 다룹니다. 팬을 관리하기 위해 Arduino UNO R4와 팬 사이에 릴레이를 사용합니다. Arduino UNO R4는 릴레이를 통해 팬을 제어합니다. 릴레이에 익숙하지 않다면 (무엇인지, 어떻게 작동하는지, 어떻게 프로그래밍하는지) Arduino UNO R4 - 릴레이 튜토리얼에서 배울 수 있습니다.

MOSFET 모듈은 두 번째 선택입니다. 모듈의 핀, 내부 구조, 코드는 아두이노 우노 R4 - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 설명합니다.

DC 팬용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

릴레이 MOSFET 모듈
할 수 있는 일 팬을 돌리거나 멈춤 팬을 돌리거나 멈추고, 속도를 설정함(PWM)
스위칭할 때 소음 매번 딸깍 소리가 남 소리 없음
스위칭 속도 느림, 몇 밀리초 매우 빠름
수명 여러 번 스위칭하면 접점이 마모됨 움직이는 부분이 없어 오래 감
전원 종류 AC 또는 DC DC만 가능
팬 전원 공급 장치 릴레이 정격에 맞는 모든 전압 약 6V 이상
Arduino와의 절연 예, 코일과 접점 사이 예, PC817 포토커플러로 절연
적합한 용도 AC 팬 또는 단순한 ON/OFF 속도 제어가 필요한 DC 팬

12V DC 팬에는 보통 MOSFET 모듈이 더 좋은 선택입니다. 팬이 뜨겁지 않을 때는 천천히, 뜨거울 때는 빠르게 돌릴 수 있기 때문입니다. 팬이 AC 전원으로 작동한다면 릴레이를 사용하세요.

선연결

아두이노 우노 R4 팬 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

모듈 전선과 굵은 전선은 암 헤더에 잘 고정되지 않는 경우가 많습니다. Arduino UNO R4에 Proto Screw Terminal Block Shield 또는 Screw Shield V2를 쌓고 전선을 나사 단자에 연결할 수 있습니다. 다음은 Screw Shield V2를 통해 배선한 같은 회로입니다:

아두이노 우노 R4 팬 배선도 (screw shield v2)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 UNO R4 코드

다음 코드는 팬을 5초 동안 켜고 그 다음 5초 동안 끕니다.

/* * 이 아두이노 우노 R4 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 우노 R4 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-controls-fan */ #define RELAY_PIN 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to the IN pin of relay // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on fan 5 seconds delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off fan 5 seconds delay(5000); }

자세한 사용 방법

다음 지침을 단계별로 따르세요:

  • Arduino Uno R4 WiFi/Minima를 처음 사용하는 경우, 아두이노 우노 R4 - 소프트웨어 설치에 대한 튜토리얼을 참조하십시오.
  • 제공된 다이어그램에 따라 Arduino Uno R4를 팬에 연결하십시오.
  • USB 케이블을 사용하여 Arduino Uno R4를 컴퓨터에 연결하십시오.
  • 컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행하십시오.
  • 적절한 Arduino Uno R4 보드(예: Arduino Uno R4 WiFi) 및 COM 포트를 선택하십시오.
  • 제공된 코드를 Arduino IDE에 복사하고 붙여넣으십시오.
  • Arduino IDE에서 Upload 버튼을 눌러 Arduino UNO R4로 코드를 전송하십시오.
  • 팬의 상태를 관찰하십시오.

코드 설명

위 아두이노 코드의 설명은 주석에 있습니다.

MOSFET 모듈로 팬 속도 제어하는 방법

이제 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿔 봅시다. 팬은 여전히 켜고 끌 수 있으며, 이번에는 Arduino UNO R4가 팬이 도는 속도도 바꿀 수 있습니다.

배선도

아두이노 우노 R4 쿨링 팬 mosfet 모듈 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

시작 연결 대상
Arduino UNO R4 핀 9 MOSFET 모듈 PWM
Arduino UNO R4 GND MOSFET 모듈 GND
12V 어댑터 + MOSFET 모듈 +
팬 빨간색 선(+) MOSFET 모듈 + (어댑터 +와 같은 단자)
팬 검정색 선(−) MOSFET 모듈 LOAD
12V 어댑터 − MOSFET 모듈 −

배선이 제자리에 단단히 고정되기를 원하시나요? Arduino UNO R4에 Proto Screw Terminal Block Shield 또는 Screw Shield V2를 쌓고 전선을 나사 단자에 연결할 수 있습니다. 아래 다이어그램은 Screw Shield V2를 사용한 같은 배선을 보여 줍니다.

아두이노 우노 R4 쿨링 팬 mosfet 모듈 배선도 (screw shield v2)

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

Arduino Uno R4와 기타 부품에 전원을 공급하는 가장 효과적인 방법을 확인하시려면, 아래 링크를 참조하세요: 아두이노 우노 R4 전원 공급 방법.

팬 안에는 모터 코일이 있으므로 팬 양단에 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819)를 연결하세요. 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 팬 +에, 다른 쪽은 팬 −에 연결합니다.

아두이노 UNO R4 코드

/* * 이 아두이노 우노 R4 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 우노 R4 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-controls-fan */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino UNO R4 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); }

팬의 동작: 2초 동안 최대 속도로 돌고 2초 동안 멈춥니다. 그다음 출력이 10%에서 100%까지 단계적으로 빨라졌다가 다시 느려집니다.

빠른 단계

  • 위 릴레이 부분의 빠른 단계와 같이 설정합니다.
  • 다이어그램에 나온 대로 팬과 MOSFET 모듈을 배선합니다. 12V 어댑터는 뽑아 둡니다.
  • 위 코드를 Arduino UNO R4에 업로드합니다.
  • 12V 어댑터를 꽂습니다.
  • 시리얼 모니터를 9600 보드레이트로 엽니다.
  • 팬 소리를 들어 보세요. 속도에 따라 소리가 커졌다 작아집니다. 출력이 낮으면 일부 팬은 돌지 않을 수 있습니다.
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
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Arduino Uno R4 WiFi
Newbiely.ino
···
8 Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' 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 Uno R4 WiFi on COM15
2

※ 주의:

MOSFET 모듈은 DC에서만 작동하며, 팬 전원 공급 장치는 약 6V 이상이어야 합니다. 5V 팬은 이 모듈과 잘 맞지 않습니다. 5V 팬이나 AC 팬에는 릴레이를 사용하세요.

동영상

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