아두이노 팬 제어

아두이노는 팬을 켜고 끌 수만 있는 것이 아니라 팬의 속도도 제어할 수 있습니다.

이 튜토리얼에서는 아두이노를 사용하여 선풍기를 켜고 끄는 방법을 배우게 됩니다.

팬을 구동하는 방법은 두 가지입니다: 릴레이 또는 MOSFET 모듈. 릴레이는 단순한 스위치이므로 팬은 완전히 켜지거나 완전히 꺼집니다. MOSFET 모듈도 그렇게 할 수 있으며, 딸깍거리는 소리 없이 PWM으로 팬의 속도도 설정할 수 있습니다. 이 페이지에서는 릴레이를 먼저, 그다음 MOSFET 모듈을 보여 줍니다.

준비물

1	×	아두이노 우노 R3	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 2.0 타입 A-to-B 케이블 (USB-A PC용)	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 2.0 타입 C-to-B 케이블 (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 우노용 스크루 터미널 블록 쉴드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 아두이노 우노용 브레드보드 쉴드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 아두이노 우노용 케이스	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.

DC 팬에 관하여

핀아웃

DC 팬은 보통 두 개의 핀을 가지고 있습니다:

Negative (-) pin (검은색): DC 전원 공급 장치의 음극선에 연결해야 합니다.
Positive (+) pin (빨간색): DC 전원 공급 장치의 양극선에 연결해야 합니다.

image source: diyables.io

DC 전원 공급 장치의 전압은 팬에 지정된 전압과 같아야 합니다. 이 튜토리얼에서는 12VDC와 5VDC 팬을 사용할 것입니다.

팬 제어 방법

DC 팬이 12V/5V 전원 공급으로 작동한다면, 전속력으로 돌아갑니다.
DC 팬이 12V/5V PWM 신호로 구동된다면, 팬의 속도를 제어할 수 있습니다.

이 튜토리얼의 첫 번째 부분에서는 Arduino와 릴레이를 사용하여 팬을 켜고 끄는 방법을 배우려고 합니다. 팬의 속도를 제어하는 방법은 끝부분의 MOSFET 부분에서 보여 줍니다. 팬을 켜고 끄려면 Arduino와 팬 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. Arduino는 릴레이를 통해 팬을 켜고 끌 수 있습니다. 릴레이(핀배열, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 대해 잘 모르신다면, 아두이노 - 릴레이에서 릴레이에 대해 배워보세요.

MOSFET 모듈이 처음이신가요? 핀과 작동 방식은 아두이노 - MOSFET 모듈 튜토리얼에 설명되어 있습니다.

DC 팬용 릴레이 vs MOSFET 모듈

	릴레이	MOSFET 모듈
제어할 수 있는 것	팬 켜기 또는 끄기	팬 켜기 또는 끄기, 그리고 팬 속도(PWM)
소음	스위칭할 때마다 딸깍 소리	소리 없음
스위칭 속도	느림, 몇 밀리초	매우 빠름
마모	여러 번 스위칭하면 접점이 마모됨	움직이는 부분이 없어 마모되지 않음
팬 종류	AC 또는 DC 팬	DC 팬만 가능
팬 전원	릴레이 정격 내의 모든 전압	약 6V 이상
절연	예, 코일과 접점 사이	예, PC817 포토커플러로 절연
적합한 용도	AC 팬, 또는 켜기/끄기만 필요한 팬	속도 제어가 필요한 12V DC 팬

12V DC 팬에는 MOSFET 모듈이 보통 더 좋은 선택입니다. 최고 속도가 필요하지 않을 때 팬을 느리고 조용하게 돌릴 수 있기 때문입니다. 5V 팬은 이 모듈에 쓰기에는 전압이 너무 낮으므로 릴레이를 사용하세요. AC 팬에도 릴레이를 사용하세요.

선연결

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 코드

아래 코드는 팬을 5초 동안 켜고 5초 동안 끕니다.

/* * 이 아두이노 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 아두이노 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-controls-fan */ // 상수는 변경되지 않음 const int RELAY_PIN = 3; // Arduino 핀으로, 릴레이의 IN 핀에 연결됨 // setup 함수는 보드에 리셋을 누르거나 전원을 켤 때 한 번 실행됨 void setup() { // 디지털 핀 D3을 출력으로 초기화함. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // loop 함수는 영원히 반복해서 실행됨 void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 팬을 5초 동안 켬 delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 팬을 5초 동안 끔 delay(5000); }

사용 방법

아두이노를 USB 케이블을 통해 PC에 연결하세요
아두이노 IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택하세요
위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE로 열기
아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 아두이노에 업로드하세요
팬의 상태를 확인하세요

코드 설명

위의 아두이노 코드의 주석 라인에서 설명을 찾을 수 있습니다.

MOSFET 모듈로 팬 속도 제어하는 방법

이제 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿔 봅시다. 그러면 아두이노가 팬을 켜고 끌 뿐만 아니라 팬의 속도도 바꿀 수 있습니다.

배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

출발	연결 위치 (MOSFET 모듈)
Arduino 핀 9	PWM
Arduino GND	GND
12V 어댑터 +	+
팬 빨간색 선(+)	+ (어댑터 +와 같은 단자)
팬 검은색 선(−)	LOAD
12V 어댑터 −	−

팬 안에는 모터 코일이 있으므로 팬 선 양쪽에 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819)를 추가하세요. 줄무늬 쪽(캐소드)은 팬 +에, 다른 쪽은 팬 −에 연결합니다. 팬에 노란색 세 번째 선이 있으면 연결하지 말고 그대로 두세요.

아두이노 코드 - 팬 속도 제어

이 코드는 MOSFET 모듈 튜토리얼의 코드와 같습니다. 팬이 2초 동안 최고 속도로 돌고 2초 동안 멈춥니다. 그다음 10%에서 100%까지 단계적으로 빨라졌다가 다시 0%까지 느려집니다.

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

위의 배선도와 같이 팬과 MOSFET 모듈을 연결하세요.
위 릴레이 부분과 같은 Arduino IDE 단계를 따르되, 이 새 코드를 복사하여 업로드하세요.
12V 전원 어댑터를 꽂으세요.
팬 소리를 들어 보세요: 빠르게 돌다가 멈춘 뒤, 천천히 빨라졌다가 느려집니다. 전력이 매우 낮으면(약 30% 미만) 팬이 전혀 돌지 않을 수 있습니다. 이것은 정상입니다.
시리얼 모니터(보드레이트 9600)를 열고 결과를 확인하세요.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' 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 on COM15

팁: MOSFET 모듈은 DC에서만 작동하며 약 6V 이상의 팬 전원이 필요합니다. AC 팬에는 릴레이 방식을 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.