SENSORS/ACTUATORS

ESP32 마이크로파이썬 리미트 스위치

이 가이드는 ESP32와 MicroPython을 사용하여 리미트 스위치를 활용하는 방법을 보여줍니다. 다음 세부 사항들을 다룰 것입니다:

ESP32와 리미트 스위치를 연결하는 방법.
리미트 스위치의 상태를 읽기 위해 ESP32용 MicroPython 코드를 작성하는 방법.
리미트 스위치에서 터치 및 미터치 이벤트를 감지하기 위해 ESP32용 MicroPython 코드를 작성하는 방법.

준비물

1	×	ESP32 ESP-WROOM-32 개발 모듈	쿠팡 \| 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	×	리미트 스위치 Limit Switch (KW12-3)	쿠팡 \| 아마존
1	×	리미트 스위치 Limit Switch (V-156-1C25)	쿠팡 \| 아마존
1	×	Wires	아마존
1	×	(옵션) 수축 튜브 세트	아마존
1	×	(옵션) 전기 인두기	아마존
1	×	(추천) ESP32용 스크루 터미널 확장 보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) ESP32용 전원 분배기	쿠팡 \| 아마존

공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

리미트 스위치에 대하여

이동하는 물체가 끝점에 도달했을 때 이를 감지하는 것이 주 기능이기 때문에 Limit Switch라고 불립니다. 또한 travel switch로도 알려져 있습니다. 또한 travel switch라고도 합니다.

핀아웃

다양한 종류의 제한 스위치가 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어, KW12-3와 V-156-1C25 등이 있습니다. 각 모델에는 3개의 핀이 포함되어 있습니다.

C 핀: 이 핀은 공통 핀입니다. 개방 및 폐쇄 설정 모두에서 사용됩니다.
NO 핀: 이 핀은 열림 핀을 의미합니다. 설정이 열려 있을 때 사용됩니다.
NC 핀: 이 핀은 닫힘 핀을 의미합니다. 설정이 닫혀 있을 때 사용됩니다.

image source: diyables.io

작동 방식

리미트 스위치에는 세 개의 핀이 있지만, 일반적으로 두 개의 핀만 사용됩니다: C 핀과 나머지 두 핀 중 하나입니다. 리미트 스위치를 연결하는 방법은 네 가지가 있습니다. 다음은 네 가지 방법의 리미트 스위치 배선 및 ESP32에서의 측정 결과를 보여주는 표입니다.

	C pin	NO pin	NC pin	ESP32 Input Pin's State
1	GND	ESP32 Input Pin (with pull-up)	NOT connected	HIGH when untouched, LOW when touched
2	GND	NOT connected	ESP32 Input Pin (with pull-up)	LOW when untouched, HIGH when touched
3	VCC	ESP32 Input Pin (with pull-down)	NOT connected	LOW when untouched, HIGH when touched
4	VCC	NOT connected	ESP32 Input Pin (with pull-down)	HIGH when untouched, LOW when touched

각 방식에 대해 ESP32의 GND 핀과 입력 핀의 위치를 변경할 수 있습니다. 이를 통해 ESP32를 리미트 스위치에 연결하는 8가지 서로 다른 방법을 제공합니다.

우리는 앞서 언급된 네 가지 방법 중 하나만 선택하면 됩니다. 이 튜토리얼에서는 첫 번째 방법을 사용할 것입니다.

선연결

breadboard를 사용하여 ESP32와 리미트 스위치를 연결하는 방법

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

스크류 터미널 블록 브레이크아웃 보드를 사용하여 ESP32와 리미트 스위치를 연결하는 방법

ESP32 MicroPython 코드 - 리미트 스위치

버튼과 유사한 리미트 스위치는 제대로 작동하기 위해 디바운싱이 필요합니다. 디바운싱은 코드 복잡도를 높일 수 있습니다. 다행히도 DIYables_MicroPython_Button 라이브러리는 디바운싱 기능을 제공하며, 내부 풀업 저항을 포함하여 프로그래밍 과정을 단순화합니다.

두 가지 일반적인 상황은 다음과 같습니다:

첫 번째: 스위치가 터치되면 어떤 작업을 하고, 터치되지 않으면 반대 작업을 합니다.
두 번째: 스위치가 터치되지 않던 상태에서 터치되거나 터치되던 상태에서 터치되지 않게 되면 어떤 작업을 합니다.

두 경우 모두에서 MicroPython 스크립트를 작성하는 방법을 알아보겠습니다.

ESP32 MicroPython 코드 - 리미트 스위치의 상태 읽기

/* * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-limit-switch */ from DIYables_MicroPython_Button import Button import time # Initialize the limit switch connected to GPIO19 pin of the ESP32 limit_switch = Button(19) # Set debounce time to 50 milliseconds limit_switch.set_debounce_time(50) while True: limit_switch.loop() # Update the button state state = limit_switch.get_state() if state == 1: # GPIO HIGH print("The limit switch: UNTOUCHED") else: print("The limit switch: TOUCHED")

자세한 사용 방법

다음은 Thonny IDE를 사용하여 ESP32에서 MicroPython 코드를 설정하고 실행하는 방법에 대한 지침입니다:

컴퓨터에 Thonny IDE가 설치되어 있는지 확인합니다.
ESP32 보드에 MicroPython 펌웨어가 로드되어 있는지 확인합니다.
MicroPython과 함께 ESP32를 처음 사용하는 경우, 단계별 안내를 위해 ESP32 마이크로파이썬 - 시작하기 가이드를 참고하세요.
제공된 도면에 따라 ESP32 보드를 리미트 스위치에 연결합니다.
USB 케이블을 사용하여 ESP32 보드를 컴퓨터에 연결합니다.
컴퓨터에서 Thonny IDE를 실행합니다.
Thonny IDE에서 Tools Options로 이동합니다.
Interpreter 탭 아래의 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (ESP32)을 선택합니다.
올바른 포트가 선택되어 있는지 확인합니다. Thonny IDE가 보통 자동으로 감지하지만, 경우에 따라 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다(예: Windows의 COM12 또는 Linux의 /dev/ttyACM0).
Thonny IDE에서 Tools Manage packages로 이동합니다.
검색창에 “DIYables-MicroPython-Button”을 입력한 후, DIYables에서 만든 Button 라이브러리를 찾습니다.
DIYables-MicroPython-Button을 클릭한 후, Install 버튼을 클릭하여 Button 라이브러리를 설치합니다.

제공된 MicroPython 코드를 복사하여 Thonny의 편집기에 붙여넣으세요.
다음 단계로 ESP32에 코드를 저장하세요:

Save 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S를 눌러 저장합니다.
저장 대화상자에서 MicroPython device를 선택합니다.
파일 이름을 main.py로 지정합니다.

녹색 Run 버튼을 클릭하거나 (또는 F5 키를 눌러) 스크립트를 실행합니다.
Limit switch를 누르고, 계속 누른 상태에서 놓으면서 Thonny 하단 Shell에 표시되는 메시지를 확인합니다.

Shell x

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT

MPY: soft reboot The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED

MicroPython (ESP32) • CP2102 USB To UART Bridge Controller @ COM12 ≡

ESP32 MicroPython 코드 - 리미트 스위치의 터치/언터치 이벤트 확인

/* * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-limit-switch */ from DIYables_MicroPython_Button import Button import time # Initialize the limit switch connected to GPIO19 pin of the ESP32 limit_switch = Button(19) # Set debounce time to 50 milliseconds limit_switch.set_debounce_time(50) while True: limit_switch.loop() # Update the button state if limit_switch.is_pressed(): print("The limit switch: UNTOUCHED -> TOUCHED") if limit_switch.is_released(): print("The limit switch: TOUCHED -> UNTOUCHED")

위의 코드를 복사하여 Thonny IDE의 에디터에 붙여넣으세요.
스크립트를 ESP32에 저장하세요.
스크립트를 실행하려면 녹색 Run 버튼을 클릭하거나 F5 키를 누르세요. 스크립트가 실행됩니다.
Thonny 하단의 Shell에서 메시지를 확인하면서 리미트 스위치를 누르고, 유지한 후, 떼세요.