아두이노 - 릴레이 | Arduino - Relay
이전 튜토리얼에서는 LED를 켜고 끄는 방법을 배웠습니다. 이번 튜토리얼에서는 고전압 전원 공급 장치를 사용하는 일종의 장치(예: 전구, 선풍기, 전자기 자물쇠, 리니어 액츄에이터 등)를 켜고 끄는 방법을 배울 것입니다.
조명을 제어하는 것과 전구를 제어하는 것의 공통점과 차이점은 무엇인가요?
공통적인 것: LED를 제어하는 것처럼, 우리는 아두이노의 출력 핀을 사용하여 그것들을 켜고 끕니다.
차이점:
- LED의 경우, Arduino 보드에서 전력을 사용할 수 있습니다 (≤ 5v). 따라서 LED를 Arduino의 핀에 직접 연결할 수 있습니다.
- 전구의 경우, 다른 전원 공급원(고전압 및/또는 고전류)을 사용해야 합니다. 이는 Arduino를 손상시킬 수 있습니다. 따라서 전구를 Arduino의 핀에 직접 연결할 수 없습니다. 고전압/전류로부터 Arduino를 보호하기 위해 Arduino의 핀과 전구 사이에 릴레이를 사용해야 합니다.
준비물
| 1 | × | Arduino Uno | Amazon | |
| 1 | × | USB 2.0 cable type A/B | 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 | Amazon | |
| 1 | × | (Recommended) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) Transparent Acrylic Enclosure For Arduino Uno | Amazon |
릴레이에 대하여
릴레이는 Arduino 또는 모든 마이크로 컨트롤러로 제어할 수 있는 프로그래밍 가능한 전기 스위치입니다. 높은 전압과/또는 높은 전류를 사용하는 장치를 프로그래밍 방식으로 켜고 끄는 데 사용됩니다.
아두이노와 고전압 장치 사이의 연결다리입니다.
WARNING
당신이 주 전원에 연결된 프로젝트를 진행할 때, 당신이 무엇을 하고 있는지 알아야 합니다. 그렇지 않으면, 자신을 감전시킬 수 있습니다. 이것은 심각한 주제이며, 우리는 당신이 안전하기를 원합니다. 만약 당신이 자신이 하는 일에 100% 확신이 없다면, 자신에게 호의를 베풀어 아무것도 만지지 마세요. 아는 사람에게 물어보세요!
일부 종류의 릴레이는 DC와 AC 장치 모두를 지원하지만, 테스팅을 위해서는 DC 장치(≤24V)의 사용을 강력히 추천합니다.
릴레이 핀배열
릴레이는 두 그룹의 핀을 가지고 있습니다: 입력(저전압) 그룹과 출력(고전압) 그룹.
입력 그룹의 핀은 아두이노에 연결되어 있으며, 다음의 세 핀을 포함합니다:
- DC- 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다.
- DC+ 핀: VCC(5V)에 연결해야 합니다.
- IN 핀: 아두이노에서 제어 신호를 받습니다.
출력 그룹의 핀은 고전압 장치에 연결되어 있으며, 다음의 세 핀을 포함합니다(보통 나사 단자에서):
- COM 핀: 공통 핀입니다. 보통 열림 모드와 보통 닫힘 모드 모두에서 사용됩니다.
- NO 핀: 보통 열림 핀입니다. 보통 열림 모드에서 사용됩니다.
- NC 핀: 보통 닫힘 핀입니다. 보통 닫힘 모드에서 사용됩니다.
실제로, 고전압 그룹의 모든 핀을 사용하지는 않습니다. 그중 두 개만 사용합니다:
- 노멀리 오픈 모드를 사용할 경우 COM 핀과 NO 핀만 사용합니다.
- 노멀리 클로즈드 모드를 사용할 경우 COM 핀과 NC 핀만 사용합니다.
또한, 릴레이가 LOW 레벨 트리거와 HIGH 레벨 트리거 둘 다를 지원하는 경우, 보통 LOW 레벨 트리거 또는 HIGH 레벨 트리거 중 하나를 선택할 수 있는 점퍼가 있습니다.
※ NOTE THAT:
릴레이 모듈의 핀 배열은 제조사마다 다를 수 있습니다. 항상 릴레이에 인쇄된 라벨을 사용하세요. 자세히 보세요!
고전압 장치를 릴레이에 연결하는 방법
작동 원리
제조사와 사용자 설치에 따라 릴레이 작동 방식이 다를 수 있습니다.
입력 모드 모드 (IN 핀용): 릴레이 작동 방식이 반대가 되게 하는 두 가지 입력 모드가 있습니다:
- 낮은 레벨 트리거 모드
- 높은 레벨 트리거 모드
아웃푸트 모드출력 모드모드(출력 핀용): 릴레이가 반대로 작동하게 하는 두 가지 출력 모드가 있습니다:
- 정상적으로 열림 모드
- 정상적으로 닫힘 모드. 이 모드들은 서로 반대입니다.
"normally"는 "IN 핀이 LOW(0V)에 연결되어 있다면"을 의미합니다.
세부 내용에 들어가기 전, 몇 가지 간단한 정보를 봅시다:
- 정상 개방 모드와 정상 폐쇄 모드는 반대로 작동합니다
- 대부분의 릴레이 모듈은 정상 개방 모드와 정상 폐쇄 모드를 모두 지원합니다
- 저레벨 트리거 모드와 고레벨 트리거 모드는 반대로 작동합니다
- 모든 릴레이 모듈이 저레벨 트리거 모드와 고레벨 트리거 모드를 모두 지원하는 것은 아닙니다
- 한 번에, 릴레이 모듈은 저레벨 트리거 모드와 고레벨 트리거 모드 중 하나에서만 작동할 수 있습니다
입력 모드와 출력 모드의 결합은 많은 사용 사례를 만들어냅니다. 초보자라면, HIGH 레벨 트리거 모드와 노멀리 오픈 모드를 사용하는 것을 추천합니다.
낮은 레벨 트리거와 높은 레벨 트리거 모드는 상반되게 작동하기 때문에, 다음은 높은 레벨 트리거 모드를 자세히 설명할 것입니다. 낮은 레벨 트리거는 반대로 작동합니다.
HIGH 레벨 트리거 - 노멀리 오픈 모드
이 모드를 사용하기 위해서는 고전압 장치를 COM 핀과 NO 핀에 연결해야 합니다.
- IN 핀이 LOW(0V)에 연결되면 스위치가 열립니다. 장치는 꺼져 있습니다(또는 비활성 상태입니다).
- IN 핀이 HIGH(5V)에 연결되면 스위치가 닫힙니다. 장치는 켜져 있습니다(또는 활성 상태입니다).
고수준 트리거 - 보통 닫힘 모드
이 모드를 사용하기 위해서는 고전압 기기를 COM 핀과 NC 핀에 연결해야 합니다.
- IN 핀이 LOW(0V)에 연결되어 있으면 스위치가 닫힙니다. 디바이스가 켜져 있습니다(또는 활성 상태입니다).
- IN 핀이 HIGH(5V)에 연결되어 있으면 스위치가 열립니다. 디바이스가 꺼져 있습니다(또는 비활성 상태입니다).
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. 이것이 당신을 과부하시킬 수도 있습니다. 그러나, 만약 당신이 초보자라면, 처음 두 가지 사례에만 신경 쓰면 됩니다. 여기서 HIGH 레벨 트리거와 보통 열림이 사용됩니다. 이 튜토리얼의 나머지 부분은 이 두 가지 사용 사례를 사용할 것입니다.
아두이노 - 릴레이
아두이노가 릴레이를 제어함으로써 고전압 장치를 제어합니다.
릴레이를 제어하는 것은 간단합니다. 우리는 단지 필요로 합니다:
- 아두이노의 핀을 릴레이의 IN 핀에 연결합니다.
- 핀을 LOW 또는 HIGH로 프로그래밍하여 릴레이를 제어합니다.
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
릴레이를 위한 프로그래밍 방법
pinMode() 함수를 사용하여 아두이노의 핀을 디지털 출력 모드로 설정합니다. 예를 들어, 핀 3:
digitalWrite() 함수를 사용하여 핀을 LOW(0V)로 프로그래밍하십시오:
digitalWrite() 함수를 사용하여 핀을 HIGH (5V)로 설정하세요:
아두이노 코드
사용 방법
- 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino에 업로드하기
- LED 스트립 상태 확인: 깜박임
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.
도전하세요
당신이 방에 들어가면 자동으로 불이 켜지고 나간 뒤 30초 후에 불이 꺼집니다. 힌트: 아두이노 - 모션 센서를 참고하세요.