ESP32 마이크로파이썬 전자석 잠금장치
이 안내서에서는 ESP32와 MicroPython을 사용하여 전자기 자물쇠를 제어하여 문을 잠그고 여는 방법을 배웁니다. 자세히는, 다음과 같은 내용을 배우게 됩니다:
- 전자기 잠금장치의 작동 원리
- 전자기 잠금장치를 ESP32에 연결하는 방법
- ESP32로 전자기 잠금장치를 제어하는 MicroPython 코드 작성 방법
준비물
| 1 | × | 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Narrow | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) 30-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) ESP32 Uno-form board | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) ESP32 S3 Uno-form board | 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 | × | 전자기 잠금장치 | 아마존 | |
| 1 | × | 릴레이 | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) ESP32용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) Breakout Expansion Board for ESP32 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) ESP32용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 |
전자기 잠금 장치에 관하여
전자기 잠금장치 또는 매그락은 문을 보호하는 데 일반적으로 사용됩니다. 이 장치는 종종 스위치, 지문 스캐너, RFID/NFC 리더, 키패드 또는 컴퓨터와 모바일 장치의 소프트웨어와 같은 다양한 장치와 함께 작동하여 문과 건물에 대한 접근을 제어합니다.
핀 배치
전자기 잠금 장치는 두 부분으로 구성되어 있습니다:
- 두 개의 핀이 달린 전자석
- 아마추어 판
작동 원리
- 전자석에 전원이 공급되면 전류가 흐르면서 자기장이 생성되어 암추어 플레이트를 끌어당겨 문을 잠급니다.
- 전자석 전원이 차단되면 자기장이 사라져 암추어 플레이트가 떨어지면서 문이 열립니다.
※ 주의:
전자기 잠금 장치는 일반적으로 12V, 24V 또는 48V 전원을 필요로 하므로 ESP32 핀에 직접 연결할 수 없습니다. 대신 릴레이를 통해 ESP32에 연결해야 합니다.
만약 전자 자물쇠가 '일반 개방'으로 설정된 릴레이에 연결되어 있다면:
- 릴레이가 열리면, 문은 잠기지 않습니다.
- 릴레이가 닫히면, 문은 잠겨 있습니다.
ESP32를 릴레이에 연결하여 전자기 잠금을 제어할 수 있습니다. ESP32에 릴레이를 연결하는 방법에 대한 자세한 내용은 ESP32 마이크로파이썬 - 릴레이를 확인하세요.
자물쇠를 설치하려면 문이나 창문(움직이는 부분)에 암로추어 플레이트를 부착하고, 문틀(고정된 부분)에 전자석을 장착합니다. 문이 닫힐 때 이 두 부품이 서로 맞닿도록 하십시오.
선연결
- ESP32와 전자기 자물쇠를 브레드보드를 사용하여 연결하는 방법 (USB 케이블로 전원 공급)
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
- ESP32와 전자기 자물쇠를 브레드보드를 사용하여 (Vin 핀을 통해 전원 공급) 연결하는 방법
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
- ESP32와 전자석 잠금장치를 스크류 단자 블록 브레이크아웃 보드를 사용하여 연결하는 방법 (USB 케이블을 통한 전원 공급)
- ESP32와 전자기 자물쇠를 나사 단자 블록 브레이크아웃 보드를 사용하여 연결하는 방법 (Vin 핀을 통해 전원 공급)
ESP32 마이크로파이썬 코드
이 코드는 5초마다 문을 잠그고 해제합니다.
자세한 사용 방법
ESP32에서 Thonny IDE를 사용하여 MicroPython 코드를 설정하고 실행하는 방법에 대한 지침은 다음과 같습니다:
- 컴퓨터에 Thonny IDE가 설치되어 있는지 확인하세요.
- ESP32 보드에 MicroPython 펌웨어가 로드되었는지 확인하세요.
- ESP32를 MicroPython과 함께 처음 사용한다면, 단계별 지침을 위해 ESP32 마이크로파이썬 - 시작하기 가이드를 참조하세요.
- 제공된 다이어그램에 따라 ESP32 보드를 전자기 자물쇠에 연결하세요.
- USB 케이블로 ESP32 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
- 컴퓨터에서 Thonny IDE를 여세요.
- Thonny IDE에서 Tools Options로 이동하세요.
- Interpreter 탭에서 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (ESP32)를 선택하세요.
- 올바른 포트가 선택되었는지 확인하세요. Thonny IDE가 보통 자동으로 감지하지만, 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다(예: Windows의 COM12 또는 Linux의 /dev/ttyACM0).
- 제공된 MicroPython 코드를 복사하여 Thonny 에디터에 붙여넣기 하세요.
- 다음과 같이 ESP32에 코드를 저장하세요:
- • Save 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S를 누릅니다.
- • 저장 대화상자에서 MicroPython device를 선택합니다.
- • 파일 이름을 main.py로 지정합니다.
- 녹색 Run 버튼을 클릭하거나 F5를 눌러 스크립트를 실행하세요.
- 전자석 근처에 암체어 플레이트를 배치하세요.
- 암체어 플레이트가 전자석에 의해 어떻게 끌리는지 확인하세요.
전자기 잠금장치용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교
이 튜토리얼은 릴레이로 전자기 잠금장치를 스위칭합니다. 12V 전자기 잠금장치는 DC로 작동하므로 MOSFET 모듈로도 스위칭할 수 있습니다.
| 릴레이 | MOSFET 모듈 | |
|---|---|---|
| 잠금 제어 | 잠금 또는 해제 | 잠금 또는 해제 |
| 스위칭 소리 | 매번 딸깍 소리가 남 | 소리 없음 |
| 스위칭 시간 | 느림(밀리초 단위) | 매우 빠름 |
| 마모 | 사용할수록 접점이 낡음 | 마모되는 움직이는 부분이 없음 |
| 사용 가능한 잠금장치 | AC 및 DC 잠금장치 | DC 잠금장치만 가능 |
| 플라이백 다이오드 | 대부분의 릴레이 모듈은 필요 없음 | 반드시 추가(1N4007 또는 1N5819) |
| 절연 | 예 | 예, PC817 포토커플러로 절연 |
| 이럴 때 선택 | 간단하고 흔한 구성 | 오랫동안 ON 상태로 있는 조용한 잠금장치 |
전자기 잠금장치는 문을 잠근 상태로 두기 위해 항상 ON 상태입니다. MOSFET 모듈은 이런 사용에 잘 맞습니다. 손실이 작아서 뜨거워지지 않습니다. 둘 다 ESP32 핀이 HIGH(value(1))일 때 켜지므로 코드는 그대로입니다. 잠금장치 안에는 코일이 있으므로 다이오드를 양단에 연결하세요. 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 잠금장치 +에, 다른 쪽은 잠금장치 −에 연결합니다.
아직 전자기 잠금장치에 릴레이와 MOSFET 모듈을 모두 사용하는 튜토리얼은 없습니다. 가장 가까운 것은 ESP32 마이크로파이썬 - 물/액체 밸브 튜토리얼입니다. 밸브도 안에 코일이 있고 ON 또는 OFF만 하기 때문입니다. MOSFET 모듈의 배선과 안전 팁은 ESP32 마이크로파이썬 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 참고하세요.
동영상
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