ESP32 C3 Super Mini 펌프 제어하기
ESP32 C3 Super Mini를 사용하여 릴레이 모듈로 12V 워터 펌프를 제어하는 방법을 배우세요. 이 튜토리얼은 배선, 코드, DIY 프로젝트용 펌프 제어 자동화의 빠른 단계를 안내합니다.
이 튜토리얼에서 배울 내용:
- 12V 펌프가 무엇인지와 ESP32 C3 Super Mini에 어떻게 연결되는지
- 펌프, 릴레이 및 ESP32 C3 Super Mini를 함께 배선하는 방법
- ESP32 C3 Super Mini를 프로그래밍하여 펌프를 켜고 끄는 방법
- 수족관, 관개 또는 칵테일 머신 프로젝트로 확장하는 방법
- MOSFET 모듈로 펌프를 구동하고 유량을 조절하는 방법
펌프는 릴레이 또는 MOSFET 모듈로 구동할 수 있습니다. 릴레이를 사용하면 펌프는 그냥 작동하거나 멈춥니다. MOSFET 모듈도 펌프를 시작하고 멈출 수 있으며, PWM으로 펌프를 느리게 또는 빠르게 하여 물이 흐르는 양을 바꿀 수도 있습니다. 딸깍 소리도 나지 않습니다. 아래에서 두 가지 구성을 모두 시도해 볼 수 있습니다.
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 | × | 12V 펌프 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | Vinyl Tube | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | 브레드보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 |
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12V 펌프 정보
12V 펌프는 12V DC 전원으로 작동하며 DIY 수순환 프로젝트에 일반적으로 사용되는 소형 전기 펌프입니다.
- 작동 전압: 12V DC
- 전력 소비: 일반적으로 3-5W
- 유량: 모델에 따라 다름 (보통 분당 1-3리터)
- 용도: 수족관, 관개 시스템, 커피 머신 및 자동화된 음료 디스펜서
- 초보자 친화적: 간단한 2선 연결로 ESP32 C3 Super Mini로 제어하기 쉬움
펌프 핀아웃
image source: diyables.io
12V 펌프에는 간편한 연결을 위한 두 개의 연결 와이어가 있습니다:
- 음수(-) 와이어(검정색): 12V DC 전원 공급장치의 음수 터미널에 연결
- 양수(+) 와이어(빨간색): 12V DC 전원 공급장치의 양수 터미널에 연결
ESP32 C3 Super Mini로 펌프를 제어하는 방법
ESP32 C3 Super Mini는 릴레이 모듈을 통해 전원을 전환하여 펌프를 제어합니다.
- 펌프는 작동하기 위해 12V DC 전원이 필요합니다
- ESP32 C3 Super Mini는 펌프에 직접 전원을 공급할 수 없습니다 (3.3V 로직만 제공)
- 릴레이는 ESP32 C3 Super Mini에 의해 제어되는 전자 스위치 역할을 합니다
- ESP32가 HIGH 신호를 보내면 릴레이가 닫혀 펌프에 전원이 공급됩니다
- ESP32가 LOW 신호를 보내면 릴레이가 열려 펌프가 정지합니다
- 이 설정은 ESP32 C3 Super Mini를 고전압/고전류로부터 보호합니다
- ESP32 C3 Super Mini - 릴레이 튜토리얼에서 자세히 알아보세요
- MOSFET 모듈도 같은 일을 하고 더 많은 것을 할 수 있습니다. 작동 방식은 ESP32 C3 Super Mini - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 확인하세요
펌프 제어: 릴레이 또는 MOSFET 모듈
| 항목 | 릴레이 모듈 | MOSFET 모듈 |
|---|---|---|
| 펌프 제어 | 작동 또는 정지 | 작동, 정지, 또는 유량 설정 (PWM) |
| 전환 시 소리 | 딸깍 소리가 들림 | 없음 |
| 반응 시간 | 느림 (기계식, 밀리초) | 매우 빠름 (전자식) |
| 수명 | 접점이 서서히 마모됨 | 마모되는 움직이는 부품 없음 |
| 지원하는 전류 종류 | DC 및 AC | DC만 가능 |
| 필요한 펌프 전원 | 릴레이 정격이 허용하는 만큼 | 최소 6V |
| 전기적 절연 | 예, 코일과 접점 사이 | 예, PC817 포토커플러 사용 |
| 이럴 때 사용 | AC 펌프 또는 기본 작동/정지 | 유량 제어가 필요하거나 켜고 끄는 횟수가 많은 12V DC 펌프 |
가끔 컵을 채우기만 하면 된다면 릴레이로 충분합니다. 분수를 위한 부드러운 흐름이나 정확한 액체 투여량을 원하면 MOSFET 모듈을 선택하세요. AC 펌프에는 여전히 릴레이가 필요합니다.
ESP32, 릴레이 및 펌프 간의 배선도
ESP32 C3 Super Mini, 릴레이 모듈 및 12V 펌프를 함께 연결하려면 이 다이어그램을 따르세요.
- 참고: 배선 전에 항상 전원을 차단하세요
- 참고: 펌프와 전원 어댑터를 연결하기 전에 극성을 다시 확인하세요
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
| ESP32 C3 Super Mini Pin | Relay Module Pin |
|---|---|
| D7 | IN |
| GND | GND |
| 3.3V | VCC |
| Relay Module Terminal | Connection |
|---|---|
| COM | 12V Power Adapter (+) Positive |
| NO | Pump (+) Red Wire |
| Ground Connections | Connection |
|---|---|
| 12V Power Adapter (-) | Pump (-) Black Wire |
ESP32 C3 Super Mini - 펌프 코드
이 코드 섹션은 펌프를 자동으로 제어하기 위해 ESP32 C3 Super Mini를 프로그래밍하는 방법을 보여줍니다.
코드가 하는 일:
- D7을 릴레이 제어 핀으로 설정
- 펌프를 4초 동안 켜기
- 펌프를 4초 동안 끄기
- ON/OFF 사이클을 계속 반복
- 시리얼 모니터에 펌프 상태 출력
/*
* 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-pump
*/
#define RELAY_PIN 7 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to the pump the via the relay
// The setup function runs once on reset or power-up
void setup() {
// initialize digital pin as an output.
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
}
// The loop function repeats indefinitely
void loop() {
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on pump 4 seconds
delay(4000);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off pump 4 seconds
delay(4000);
}
빠른 단계
- ESP32 C3 Mini가 처음이신가요? 개발 환경을 설정하려면 먼저 ESP32 C3 슈퍼 미니 - 시작하기 튜토리얼을 완료하세요.
- 환경 준비: Arduino IDE를 구성하려면 ESP32 C3 Super Mini 설정 튜토리얼을 따르세요
- 배선 구성요소: 위의 배선도에 따라 릴레이, 펌프 및 전원 어댑터를 연결하세요
- ESP32 연결: USB Type-C 케이블을 사용하여 ESP32 C3 Super Mini를 컴퓨터에 연결하세요
- Arduino IDE 열기: 컴퓨터에서 Arduino IDE 소프트웨어를 실행하세요
- 보드 선택: 보드 메뉴에서 ESP32 C3 Super Mini를 선택하고 올바른 COM 포트를 선택하세요
- 코드 업로드: 위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣고 Upload 버튼을 클릭하세요
- 시리얼 모니터 열기: 시리얼 모니터 아이콘을 클릭하여 (보드레이트를 115200으로 설정) 펌프 상태를 확인하세요
- 펌프 관찰: 펌프가 4초마다 자동으로 켜지고 꺼지는 것을 보세요
- Pro Tip: 투명 비닐 튜브를 사용하면 펌프가 활성화될 때 물이 흐르는 것을 쉽게 볼 수 있습니다
라인별 코드 설명
위의 ESP32 C3 Super Mini 코드에는 라인별 설명이 포함되어 있습니다. 코드의 주석을 읽어주세요!
시리얼 모니터 출력
시리얼 모니터를 열어 실시간으로 펌프 제어 상태를 확인하세요:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The pump is ON
The pump is OFF
The pump is ON
The pump is OFF
The pump is ON
The pump is OFF
MOSFET 모듈로 펌프 유량을 제어하는 방법
이 구성에서는 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿉니다. ESP32 C3 Super Mini의 GPIO4가 모듈을 구동하고, PWM 듀티 사이클이 펌프가 얼마나 빨리 도는지를 정합니다.
ESP32, MOSFET 모듈 및 펌프 간의 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
| ESP32 C3 Super Mini / Power | MOSFET Module |
|---|---|
| GPIO4 | PWM |
| GND | GND |
| 12V Power Adapter (+) | + |
| Pump (+) Red Wire | + (together with the adapter +) |
| Pump (-) Black Wire | LOAD |
| 12V Power Adapter (-) | − |
- 참고: 펌프 모터는 코일입니다. 펌프 전선에 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819)를 연결하세요. 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 펌프 +에, 줄무늬가 없는 쪽은 펌프 −에 연결합니다.
- 참고: 펌프가 작동하는 동안에는 펌프를 물속에 두세요.
ESP32 C3 Super Mini - 펌프 유량 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-pump
*/
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);
}
펌프에 일어나는 일:
- 2초 동안 최대 유량, 그다음 2초 동안 유량 없음
- 그다음 유량이 10% 단계로 100%까지 늘어났다가 0%까지 다시 줄어듭니다
- 아주 낮은 출력에서는 작은 펌프가 물을 밀어내지 못할 수 있습니다. 이는 정상입니다
빠른 단계
- 릴레이 빠른 단계와 같은 Arduino IDE 및 보드 설정을 사용하세요
- 위의 표와 같이 펌프, MOSFET 모듈 및 12V 어댑터를 연결하세요
- ESP32 C3 Super Mini에 코드를 업로드하세요
- 12V 어댑터로 모듈에 전원을 공급하세요
- 물줄기가 커졌다 작아지는 것을 보고 시리얼 모니터(9600 보드레이트)를 확인하세요
8
Serial.println("Hello World!");
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%
팁: 이 방법은 약 6V 이상의 전원을 쓰는 DC 펌프에서만 작동합니다. AC 펌프에는 계속 릴레이를 사용하세요.
응용 및 프로젝트 아이디어
이 ESP32 C3 Super Mini 펌프 제어 설정은 많은 흥미로운 DIY 자동화 프로젝트에 사용할 수 있습니다:
- 자동화된 수족관: 타이머에 따라 수순환 및 여과 시스템 제어
- DIY 관개 시스템: 토양 습도 또는 일정에 따라 자동으로 식물에 물 주기
- 커피 머신 자동화: 프로그래밍 가능한 에스프레소 또는 드립 커피 머신 구축
- 칵테일 디스펜서: 파티 및 행사를 위한 자동화된 바텐더 만들기
- 분수 컨트롤러: 장식용 분수 패턴 및 타이밍을 프로그래밍하세요
- 수경법 시스템: 실내 정원용 영양 용액 순환 관리
비디오 튜토리얼
이 프로젝트의 시각적 설명을 보려면 아래 비디오를 보세요.
도전해보세요
이 도전으로 ESP32 C3 Super Mini 펌프 제어 프로젝트를 다음 수준으로 가져가세요:
- 쉬움: 코드를 수정하여 ON/OFF 타이밍 간격을 각각 10초로 변경
- 쉬움: 펌프가 실행 중일 때 켜지는 LED 표시기 추가
- 중간: 타이머와 독립적으로 펌프를 수동으로 시작/중지하는 푸시 버튼 추가
- 중간: 토양 습도 센서를 사용하여 토양이 마를 때만 펌프 활성화
- 고급: ESP32의 내장 연결성을 사용하여 WiFi를 통해 펌프를 원격으로 제어하는 웹 인터페이스 만들기
- 고급: 다양한 일정으로 제어되는 여러 펌프가 있는 완전한 관개 시스템 구축
