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아두이노 우노 R4 펌프 제어

이 가이드에서는 12V 펌프를 Arduino UNO R4에 연결하는 방법과 Arduino UNO R4를 프로그래밍하여 펌프를 제어하는 방법을 배웁니다. 이 튜토리얼은 식물 관개, 수족관, 또는 물 보충 스테이션과 같은 시스템을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

Arduino UNO R4와 펌프 사이에 릴레이 또는 MOSFET 모듈을 둘 수 있습니다. 릴레이는 펌프를 시작하고 멈추기만 합니다. MOSFET 모듈도 같은 일을 하며, 펌프 속도도 정할 수 있어서 강한 흐름이나 부드러운 흐름을 만들 수 있습니다. 아래에서 두 가지 방법을 모두 다룹니다.

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 펌프	쿠팡 \| 아마존
1	×	Vinyl Tube	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

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

12V 펌프에 대하여

핀아웃

image source: diyables.io

12V 펌프는 일반적으로 두 개의 핀이 있습니다.

음수 (-) 핀(검정색)을 DC 전원 공급 장치의 GND에 연결합니다.
양수 (+) 핀(빨간색)을 DC 전원 공급 장치의 12V에 연결합니다.

펌프 제어 방법

12V 펌프에 12V 전원을 공급하면 작동합니다. Arduino UNO R4를 사용하여 펌프를 제어하려면 Arduino UNO R4와 펌프 사이에 릴레이를 배치해야 합니다. Arduino UNO R4는 릴레이를 통해 펌프를 제어할 수 있습니다. 릴레이의 핀 배치, 작동, 프로그래밍 등에 대해 잘 모른다면 아두이노 우노 R4 - 릴레이에서 공부해야 합니다.

MOSFET 모듈이 처음인가요? 아두이노 우노 R4 - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 MOSFET 모듈이 무엇이고 어떻게 작동하는지 설명합니다.

12V 펌프용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

	릴레이	MOSFET 모듈
펌프 제어	시작과 정지만 가능	시작, 정지, 흐름 변경(PWM)
스위칭 소리	딸깍 소리가 남	없음
스위칭 시간	느림(밀리초)	매우 빠름
마모	사용할수록 접점이 낡음	마모될 움직이는 부분이 없음
사용 가능한 펌프	AC 및 DC 펌프	DC 펌프만 가능
펌프 공급 전압	릴레이 정격에 맞는 전압	6V 이상
절연	예	예, PC817 포토커플러 사용
적합한 용도	AC 펌프 또는 단순한 ON/OFF	흐름을 정하고 싶은 DC 펌프

물탱크를 채우기만 하면 된다면 릴레이로 충분합니다. 식물에 천천히 물을 주거나 컵에 튀지 않게 물을 채우고 싶다면 MOSFET 모듈이 더 나은 제어를 제공합니다. AC 펌프에는 릴레이가 필요합니다.

선연결

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

점퍼 와이어는 빠른 테스트에는 좋지만 최종 제작에는 적합하지 않습니다. 이를 위해 Arduino UNO R4에 Proto Screw Terminal Block Shield 또는 Screw Shield V2를 장착하세요. 아래는 Screw Shield V2를 사용한 배선도입니다.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 UNO R4 코드

아래 코드는 펌프를 다섯 가지 단계 동안 5초 동안 켜고 끄는 작업을 반복합니다.

/* * 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-pump */ // constants won't change const int RELAY_PIN = 3; // the Arduino pin, which connects to the IN pin of relay // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin D3 as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on pump 5 seconds delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off pump 5 seconds delay(5000); }

자세한 사용 방법

이 단계를 하나씩 따라하세요:

처음으로 Arduino Uno R4 WiFi/Minima를 사용하는 경우, 아두이노 우노 R4 - 소프트웨어 설치에 대한 튜토리얼을 참조하십시오.
제공된 다이어그램에 따라 릴레이를 통해 펌프를 Arduino UNO R4에 연결하십시오.
USB 케이블을 사용하여 Arduino Uno R4 보드를 컴퓨터에 연결하십시오.
컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행하십시오.
적절한 Arduino Uno R4 보드(예: Arduino Uno R4 WiFi)와 COM 포트를 선택하십시오.
제공된 코드를 Arduino IDE에 복사하고 붙여넣으십시오.
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 눌러 코드를 Arduino UNO R4로 전송하십시오.
펌프의 상태를 확인하십시오.

코드 설명

설명은 위 아두이노 코드의 주석에 있습니다.

MOSFET 모듈로 펌프 흐름 제어하는 방법

이번에는 펌프를 MOSFET 모듈로 구동합니다. ON과 OFF 외에도 Arduino UNO R4가 펌프가 밀어내는 물의 양을 더 많게 또는 더 적게 만들 수 있습니다.

배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

Arduino UNO R4 / 전원	MOSFET 모듈
핀 9	PWM
GND	GND
12V 어댑터 +와 펌프 +(빨간색)	+(두 선이 함께 사용)
펌프 −(검정색)	LOAD
12V 어댑터 −	−

헐거운 전선은 이상한 오류의 흔한 원인입니다. Proto Screw Terminal Block Shield 또는 Screw Shield V2를 사용해 보세요. Arduino UNO R4 위에 장착되며, 각 핀마다 나사 단자가 있습니다. 배선은 같습니다. 아래 그림처럼 전선만 나사 단자로 연결됩니다.

아두이노 우노 R4 펌프 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.

펌프 안에는 모터가 있습니다. 모듈을 보호하기 위해 펌프 양단에 1N4007 또는 1N5819 다이오드를 연결하세요. 줄무늬(캐소드)는 펌프 + 선에, 다른 쪽 끝은 펌프 − 선에 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-pump */ 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); }

펌프는 2초 동안 최대 흐름으로 작동하고 2초 동안 멈춥니다. 그다음 흐름이 0.5초마다 한 단계씩 10%에서 100%까지 커졌다가 다시 0%로 내려갑니다.

빠른 단계

위 릴레이 빠른 단계와 같은 방법으로 Arduino IDE를 준비합니다.
다이어그램에 나온 대로 펌프, MOSFET 모듈, Arduino UNO R4를 연결합니다. 전원을 켜기 전에 펌프를 물에 넣으세요.
코드를 Arduino UNO R4에 업로드한 다음 12V 어댑터를 꽂습니다.
시리얼 모니터(9600 보드레이트)를 엽니다.
튜브에서 나오는 물을 보세요. 물이 세게 나오다가 약해집니다. 전력이 매우 낮으면 펌프가 물을 전혀 움직이지 못할 수도 있습니다.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

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

기억하세요: MOSFET 모듈은 DC만 스위칭하며, 펌프 공급 전압은 약 6V 이상이어야 합니다. AC 펌프에는 릴레이를 사용하세요.

동영상

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아두이노 우노 R4 펌프 제어

준비물

12V 펌프에 대하여

핀아웃

펌프 제어 방법

12V 펌프용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

선연결

아두이노 UNO R4 코드

자세한 사용 방법

코드 설명

MOSFET 모듈로 펌프 흐름 제어하는 방법

배선도

아두이노 UNO R4 코드

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