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ESP32 C3 Super Mini

ESP32 C3 Super Mini 가열 요소 제어

릴레이 모듈을 사용하여 ESP32 C3 Super Mini 마이크로컨트롤러로 가열 요소를 제어하는 방법을 배웁니다. 이 초보자 친화적인 튜토리얼은 난방 제어 프로젝트를 구축하는 데 필요한 모든 것을 보여줍니다.

이 튜토리얼에서 배울 내용:

히터는 릴레이 또는 MOSFET 모듈로 켜고 끌 수 있습니다. 릴레이는 ON과 OFF만 알고 있습니다. MOSFET 모듈도 ON과 OFF를 하지만 히터에 가는 전력의 양을 정할 수 있어서 낮음, 중간, 높음 열 단계를 고를 수 있습니다. 소리가 나지 않고, 자주 전환해도 마모되지 않습니다. 여기서는 두 가지 방법을 모두 다룹니다.

ESP32 C3 Super Mini - 가열 요소 제어

필요한 하드웨어

1×ESP32 C3 Super Mini 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×가열 소자 아마존
1×12V 전원 어댑터 아마존
1×(옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 쿠팡 | 아마존
1×브레드보드 쿠팡 | 아마존
1×점퍼케이블 쿠팡 | 아마존
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가열 요소 정보

가열 요소는 전원이 공급될 때 전기 에너지를 열로 변환하는 전자 부품입니다.

주요 특징:

  • 12V DC 전원 공급에서 작동
  • 전류가 흐를 때 열을 생성합니다
  • ESP32 C3 Super Mini 호환성을 위해 릴레이 제어 필요
  • 난방 및 온도 제어 프로젝트에서 일반적으로 사용됨
  • 기본 난방 시스템 자동화 학습에 완벽합니다

ESP32와 함께 사용하는 이유:

  • 자동화된 난방 프로젝트 구축
  • 온도 제어 시스템 만들기
  • 실제 IoT 응용 프로그램 배우기
  • 안전한 릴레이 기반 장치 제어 연습

핀아웃

가열 요소는 전원 연결을 위한 간단한 2핀 구성을 가지고 있습니다.

ESP32 C3 Super Mini 가열 요소 핀아웃
  • 양극 (+) 핀 (빨강): DC 전원 공급의 12V 양극 터미널에 연결
  • 음극 (-) 핀 (검정): DC 전원 공급의 GND 음극 터미널에 연결

가열 요소를 제어하는 방법

ESP32 C3 Super Mini는 릴레이 모듈을 통해 간접적으로 가열 요소를 제어합니다.

제어 메커니즘:

  • ESP32 C3 Super Mini는 12V 가열 요소를 직접 전원 공급할 수 없습니다
  • 릴레이는 전원 공급과 가열 요소 사이의 전자 스위치 역할을 합니다
  • ESP32는 디지털 신호를 릴레이에 보냅니다 (HIGH/LOW)
  • 릴레이가 12V 전원 회로를 켜거나 끕니다
  • 이렇게 하면 저전력 마이크로컨트롤러로 고전력 장치를 안전하게 제어할 수 있습니다

중요: 릴레이를 처음 사용하는 경우 ESP32 C3 Super Mini - 릴레이을 먼저 확인하여 핀아웃, 배선 및 프로그래밍 기본을 이해하세요.

두 번째 방법은 ESP32 C3 Super Mini - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 모듈의 단자와 PWM으로 전력을 정하는 방법을 설명합니다.

가열 요소에서 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

릴레이 MOSFET 모듈
히터 제어 최대 열 또는 열 없음 최대 열, 열 없음, 또는 그 사이의 모든 단계 (PWM)
소리 전환할 때마다 딸깍 소리가 남 소리 없음
전환 시간 기계식, 밀리초 거의 즉시
장기 사용 접점이 마모되며 자주 전환하면 더 심함 움직이는 것이 없어 마모되지 않음
전원 종류 AC 또는 DC 히터 DC 히터만 가능
히터 공급 전압 릴레이 정격 내의 모든 전압 6V 이상
절연 코일이 접점과 분리됨 내부에 PC817 포토커플러
이럴 때 선택 히터가 AC로 작동하거나 ON/OFF만 필요할 때 자주 전환하거나 열 단계를 정해야 하는 12V DC 히터

온도 조절기는 하루에 히터를 여러 번 켜고 끕니다. 그래서 MOSFET 모듈은 12V DC 가열 요소에 잘 맞습니다. 히터가 AC 전원으로 작동한다면 릴레이를 계속 사용해야 합니다.

배선 다이어그램

이 배선 다이어그램을 따라 ESP32 C3 Super Mini를 릴레이를 통해 가열 요소에 안전하게 연결합니다.

WARNING

주의하세요. 화상을 입을 수 있고 집에 불이 날 수 있습니다. 이것은 심각한 주제이며 우리는 당신의 안전을 원합니다. 당신이 하고 있는 일을 100% 확신하지 못하면 자신을 위해 아무것도 만지지 마세요. 아는 사람에게 물어봅시다! 우리는 당신의 안전에 대한 책임을 지지 않습니다.

ESP32 C3 Super Mini 가열 요소 배선 다이어그램

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

안전 주의사항:

  • 전원을 적용하기 전에 모든 연결을 다시 확인합니다
  • 전원이 켜져 있을 때 가열 요소를 절대 만지지 마세요
  • 작동 중 적절한 환기를 확인합니다
  • 12V 연결에 적절한 와이어 게이지를 사용합니다
  • 가열 요소에서 가연성 물질을 멀리 유지합니다

ESP32 C3 Super Mini 코드

다음 코드는 기본 가열 요소 제어를 보여줍니다. 5초 동안 켜고 5초 동안 끄는 반복 주기입니다.

이 코드가 하는 일:

  • 릴레이를 제어하기 위해 디지털 핀을 구성합니다
  • 가열 요소를 켭니다 (5초)
  • 가열 요소를 끕니다 (5초)
  • 주기를 계속 반복합니다
  • 온도 제어 프로젝트를 위한 기초 제공
/* * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-controls-heating-element */ #define RELAY_PIN 7 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to the heating element via the relay // The setup function runs once on reset or power-up void setup() { // initialize digital pin A5 as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // The loop function repeats indefinitely void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on heating element 5 seconds delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off heating element 5 seconds delay(5000); }

코드 설명

위의 ESP32 C3 Super Mini 코드에는 라인별 설명이 포함되어 있습니다. 코드의 주석을 읽으세요!

빠른 단계

  • ESP32 C3 Mini를 처음 사용하시나요? 먼저 ESP32 C3 슈퍼 미니 - 시작하기 튜토리얼을 완료하여 개발 환경을 설정합니다.
  • 하드웨어 연결: 위의 배선 다이어그램에 따라 ESP32 C3 Super Mini, 릴레이 및 가열 요소를 연결합니다.
  • USB 플러그 인: USB Type-C 케이블을 사용하여 ESP32 C3 Super Mini를 컴퓨터에 연결합니다.
  • Arduino IDE 열기: 컴퓨터에서 Arduino IDE 소프트웨어를 실행합니다.
  • 보드 선택: Tools 메뉴에서 올바른 ESP32 C3 Super Mini 보드를 선택합니다.
  • 포트 선택: ESP32가 연결된 COM 포트를 선택합니다.
  • 코드 복사: 위의 코드 섹션에서 전체 코드를 복사합니다.
  • 코드 붙여넣기: 새 Arduino IDE 스케치 창에 붙여넣습니다.
  • 코드 업로드: Upload 버튼을 클릭하고 프로세스가 완료될 때까지 기다립니다.
  • 작동 테스트: 가열 요소가 5초마다 켜지고 꺼지는 것을 관찰합니다.
  • 온도 확인: 열을 느껴보세요 (만지지 마세요) 작동을 확인합니다.
  • Pro Tip: 더 긴 난방 주기를 실행하기 전에 배선이 올바른지 확인하기 위해 짧은 ON 시간으로 시작합니다.

ESP32 C3 Super Mini 코드 - MOSFET 모듈로 가열 요소 제어

이 부분에서는 릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용합니다. GPIO4의 PWM으로 히터가 12V 전력의 일부만 받으므로 얼마나 따뜻해질지 고를 수 있습니다.

MOSFET 모듈 배선 다이어그램

ESP32 C3 Super Mini 가열 요소 mosfet 모듈 배선 다이어그램

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

  • ESP32 C3 Super Mini의 GPIO4 → 모듈의 PWM
  • ESP32 C3 Super Mini의 GND → 모듈의 GND
  • 12V 어댑터 + 와 히터 + → 모두 모듈의 + 단자에 연결
  • 히터 − → 모듈 LOAD
  • 12V 어댑터 − → 모듈 −
  • 플라이백 다이오드는 필요하지 않습니다. 가열 요소는 코일이 아닙니다.

위와 같은 안전 경고가 여기에도 적용됩니다. 히터는 낮은 출력에서도 뜨거워집니다.

코드

/* * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-controls-heating-element */ const int MOSFET_PIN = 4; // ESP32 C3 Super Mini GPIO4 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); }

이 코드에서 히터의 반응:

  • 2초 동안 최대 출력, 그다음 2초 동안 꺼짐
  • 그다음 출력이 10%에서 100%까지 올라갔다가 단계별로 0%까지 내려갑니다
  • 히터는 천천히 따뜻해지고 천천히 식습니다. 각 단계를 바로 느끼지는 못하며, 변화는 잠시 후에 나타납니다. 제대로 시험하려면 하나의 고정된 단계를 설정하고 몇 분 기다리세요

빠른 단계

  • Arduino IDE를 준비하고 위의 릴레이 빠른 단계와 같이 보드를 선택합니다
  • 가열 요소를 MOSFET 모듈에 연결합니다 (목록과 다이어그램 참조)
  • 코드를 Arduino IDE에 붙여넣고 Upload를 클릭합니다
  • 12V 어댑터를 꽂습니다
  • 9600 보드레이트로 Serial Monitor를 열어 전력 단계를 확인합니다
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
☐
✕
File
Edit
Sketch
Tools
Help
ESP32C3 Dev Module
Newbiely.ino
···
8 Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' 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
ESP32C3 Dev Module on COM15
2

팁: 모듈에는 최소 약 6V의 히터 전원을 공급하고, DC만 사용하세요. AC 히터에는 릴레이가 필요합니다.

응용 프로그램 아이디어

이 ESP32 가열 요소 제어 설정을 다양한 난방 자동화 프로젝트의 기초로 사용합니다.

  • 간단한 온도 조절기 제어 난방 시스템 구축
  • 애완동물 인클로저 온도 조절기 만들기
  • 식물 번식 난방 매트 컨트롤러 설계
  • DIY 수비드 요리 온도 컨트롤러 만들기
  • 부화 프로젝트용 소규모 부화기 개발
  • 자동화된 난방 주기가 있는 건조 캐비닛 구축

비디오 튜토리얼

이 프로젝트의 시각적 설명을 보려면 아래 비디오를 시청하세요.

...VIDEO /videos/tutorial/KITS_ESP_HEATING_ELEMENT.mp4

...VIDEO

자신을 시도해보기

이러한 진행 중인 과제로 ESP32 가열 요소 기술을 다음 수준으로 끌어올립니다.

  • 쉬움: 코드를 수정하여 ON/OFF 시간 간격을 각각 10초씩 변경합니다.
  • 쉬움: 가열 요소가 활성화되면 켜지는 상태 LED를 추가합니다.
  • 중간: 온도 센서 (DS18B20)를 통합하여 Serial Monitor에 현재 온도를 표시합니다.
  • 중간: 온도가 설정 포인트 아래로 떨어지면 난방을 켜는 간단한 온도 조절기를 만듭니다.
  • 고급: 최소 오버슈트를 사용한 정확한 난방 제어를 위해 PID 온도 컨트롤러를 구축합니다.

의견

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