ESP32 - 버튼 - 디바운스 | ESP32 - Button - Debounce
버튼이 눌리거나/놓이거나 스위치가 ON과 OFF 사이에서 전환될 때, 그 상태는 한 번 LOW에서 HIGH(또는 HIGH에서 LOW)로 변경됩니다. 이게 맞나요?
아니요, 그렇지 않습니다. 이는 물리적인 세계에서 단일 버튼을 누를 때, 버튼의 상태가 한 번이 아니라 여러 번 LOW와 HIGH 사이를 빠르게 전환하기 때문입니다. 이는 기계적이고 물리적인 특성입니다. 이 현상은 차터링이라는 이름으로 알려져 있습니다. 차터링 현상은 MCU(예: ESP32)가 단일 실제 누름에 대해 여러 번의 버튼 누름을 읽게 만듭니다. 이는 오작동을 초래합니다. 이 현상을 제거하는 과정을 디바운스라고 합니다. 이 튜토리얼은 그 방법을 보여줍니다.
이 튜토리얼은 다음을 제공합니다:
- ESP32 코드에서 버튼을 디바운스하는 방법
- 라이브러리를 사용하여 ESP32 코드에서 버튼을 디바운스하는 방법
- 라이브러리를 사용하여 ESP32 코드에서 여러 버튼을 디바운스하는 방법
준비물
| 1 | × | ESP-WROOM-32 Dev Module | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | USB Cable Type-C | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Push Button | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) Panel-mount Push Button | Amazon | |
| 1 | × | Breadboard | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Jumper Wires | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) DC Power Jack | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | (Recommended) ESP32 Screw Terminal Adapter | 쿠팡 | Amazon |
공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.
버튼에 대하여
버튼에 관한 구체적인 튜토리얼이 있습니다. 이 튜토리얼에는 하드웨어 핀아웃, 작동 원리, ESP32에 대한 배선 연결, ESP32 코드에 대한 자세한 정보와 단계별 지침이 포함되어 있습니다. 다음 링크에서 이에 대해 자세히 알아보세요:
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP32 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 잘 알지 못하는 경우, 다음 튜토리얼에서 안내를 찾을 수 있습니다: ESP32 전원 공급 방법.
명확히 하기 위해, ESP32 코드를 디바운스 없이 그리고 디바운스와 함께 실행하여 그 결과를 비교해 봅시다
디바운스 없이 버튼 읽기
사용 방법
- ESP32를 처음 사용하는 경우, 아두이노 IDE에서 ESP32 환경 설정하는 방법을 확인하세요.
- 위 이미지와 같이 배선하세요.
- ESP32 보드를 마이크로 USB 케이블을 이용해 PC에 연결하세요.
- PC에서 아두이노 IDE를 엽니다.
- 올바른 ESP32 보드(예: ESP32 Dev Module)와 COM 포트를 선택하세요.
- 아래 코드를 복사하여 아두이노 IDE에 붙여넣으세요.
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-button-debounce
*/
#define BUTTON_PIN 21 // GIOP21 핀이 버튼에 연결됨
// 변수는 변할 것입니다:
int lastState = LOW; // 입력 핀에서의 이전 상태
int currentState; // 입력 핀에서의 현재 읽기
void setup() {
// 9600비트/초에서 시리얼 통신 시작:
Serial.begin(9600);
// 푸시버튼 핀을 풀업 입력으로 초기화합니다
// 풀업 입력 핀은 스위치가 열려 있을 때 HIGH이고 스위치가 닫혀 있을 때 LOW입니다.
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
// 스위치/버튼의 상태를 읽습니다:
currentState = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (lastState == HIGH && currentState == LOW)
Serial.println("버튼이 눌림");
else if (lastState == LOW && currentState == HIGH)
Serial.println("버튼이 릴리스됨");
// 마지막 상태를 저장
lastState = currentState;
}
아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32 보드에 코드를 컴파일하고 업로드하세요.
아두이노 IDE에서 시리얼 모니터 열기
- 버튼을 한 번 누르고 여러 초 동안 계속 누르고 있었다가 놓으세요.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요. 아래와 같이 보입니다:
COM6
The button is pressed
The button is pressed
The button is pressed
The button is released
The button is released
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
⇒ 보시다시피, 당신은 단 한 번의 누르고 놓기만 했지만, ESP32는 여러 번의 누르고 놓기를 감지했습니다.
※ NOTE THAT:
잡음 현상이 항상 발생하는 것은 아닙니다. 발생하지 않는 경우, 위의 테스트를 여러 번 시도해 주세요.
디바운스 기능이 있는 읽기 버튼
사용 방법
이것이 ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정 방법을 확인하세요.
아래 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣으세요.
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-button-debounce
*/
#define BUTTON_PIN 21 // GIOP21 pin에 버튼 연결
#define DEBOUNCE_TIME 50 // 디바운스 시간(밀리초), 여전히 채터링이 발생한다면 이 시간을 늘리세요
// 변수는 변경될 것입니다:
int lastSteadyState = LOW; // 입력 핀으로부터의 이전 안정 상태
int lastFlickerableState = LOW; // 입력 핀으로부터의 이전 깜박일 수 있는 상태
int currentState; // 입력 핀으로부터의 현재 읽기 값
// 다음 변수들은 unsigned longs 입니다. 왜냐하면 시간(밀리초 단위로 측정됨)이
// int에 저장될 수 있는 수보다 빠르게 더 큰 숫자가 될 것이기 때문입니다.
unsigned long lastDebounceTime = 0; // 출력 핀이 토글된 마지막 시간
void setup() {
// 초당 9600비트의 속도로 시리얼 통신 초기화:
Serial.begin(9600);
// 푸시버튼 핀을 풀업 입력으로 초기화
// 풀업 입력 핀은 스위치가 열려 있을 때 HIGH이고 스위치가 닫혔을 때는 LOW입니다.
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
// 스위치/버튼의 상태를 읽습니다:
currentState = digitalRead(BUTTON_PIN);
// 방금 버튼을 눌렀는지 확인하십시오
// (즉, 입력이 LOW에서 HIGH로 변경되었으며) 충분히 긴 시간이 지난 후
// 잡음을 무시할 수 있습니다:
// 스위치/버튼이 변경되었다면, 잡음 또는 누르기 때문일 수 있습니다:
if (currentState != lastFlickerableState) {
// 디바운싱 타이머를 재설정합니다
lastDebounceTime = millis();
// 마지막 깜박일 수 있는 상태를 저장합니다
lastFlickerableState = currentState;
}
if ((millis() - lastDebounceTime) > DEBOUNCE_TIME) {
// 읽기가 어떤 것이든, 디바운스 지연 시간보다 더 오래 지속되었습니다.
// 그러므로 실제 현재 상태로 간주하십시오:
// 버튼 상태가 변경되었다면:
if(lastSteadyState == HIGH && currentState == LOW)
Serial.println("The button is pressed");
else if(lastSteadyState == LOW && currentState == HIGH)
Serial.println("The button is released");
// 마지막 안정 상태를 저장합니다
lastSteadyState = currentState;
}
}
- 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32 보드에 코드를 컴파일하고 업로드합니다.
- 아두이노 IDE에서 시리얼 모니터를 엽니다.
- 몇 초 동안 버튼을 계속 누르고 있었다가 놓으십시오.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요. 아래와 같이 보입니다:
COM6
The button is pressed
The button is released
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
⇒ 보시다시피, 당신은 한 번 누르고 해제했고, ESP32는 한 번 누르고 해제한 것을 읽었습니다. 따라서, 진동(차터링)은 제거되었습니다.
우리는 간단하게 만들었습니다 - 라이브러리를 사용한 ESP32 버튼 디바운스 코드
초보자들이 여러 버튼에 대해 디바운싱 할 때 편하게 사용할 수 있도록, ezButton이라는 버튼 라이브러리를 만들었습니다. 여기에서 ezButton 라이브러리에 대해 알아보세요.
ESP32 단일 버튼을 위한 버튼 디바운스 코드
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-button-debounce
*/
#include <ezButton.h>
#define DEBOUNCE_TIME 50 // 밀리초 단위의 디바운스 시간, 여전히 들썩거린다면 이 시간을 늘리세요
ezButton button(21); // GPIO21 핀에 연결된 ezButton 객체 생성
void setup() {
Serial.begin(9600);
button.setDebounceTime(DEBOUNCE_TIME); // 디바운스 시간을 50 밀리초로 설정
}
void loop() {
button.loop(); // 반드시 loop() 함수를 먼저 호출해야 합니다.
if (button.isPressed())
Serial.println("The button is pressed");
if (button.isReleased())
Serial.println("The button is released");
}
ESP32 버튼 디바운스 코드 (여러 버튼용)
세 개의 버튼을 위한 디바운스 코드를 작성합시다.
배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-button-debounce
*/
#include <ezButton.h>
#define DEBOUNCE_TIME 50 // 디바운스 시간을 밀리세컨드 단위로, 이 시간을 늘리면 여전히 차터링이 있을 수 있습니다.
ezButton button1(21); // GPIO21 핀에 연결된 ezButton 객체를 생성합니다.
ezButton button2(22); // GPIO22 핀에 연결된 ezButton 객체를 생성합니다.
ezButton button3(23); // GPIO23 핀에 연결된 ezButton 객체를 생성합니다.
void setup() {
Serial.begin(9600);
button1.setDebounceTime(DEBOUNCE_TIME); // 디바운스 시간을 50밀리세컨드로 설정
button2.setDebounceTime(DEBOUNCE_TIME); // 디바운스 시간을 50밀리세컨드로 설정
button3.setDebounceTime(DEBOUNCE_TIME); // 디바운스 시간을 50밀리세컨드로 설정
}
void loop() {
button1.loop(); // 반드시 loop() 함수를 먼저 호출해야 합니다.
button2.loop(); // 반드시 loop() 함수를 먼저 호출해야 합니다.
button3.loop(); // 반드시 loop() 함수를 먼저 호출해야 합니다.
if (button1.isPressed())
Serial.println("The button 1 is pressed");
if (button1.isReleased())
Serial.println("The button 1 is released");
if (button2.isPressed())
Serial.println("The button 2 is pressed");
if (button2.isReleased())
Serial.println("The button 2 is released");
if (button3.isPressed())
Serial.println("The button 3 is pressed");
if (button3.isReleased())
Serial.println("The button 3 is released");
}
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.
추가 지식
- DEBOUNCE_TIME 값은 하드웨어에 따라 다릅니다. 다른 하드웨어는 다른 값을 사용할 수 있습니다.
- 디바운스는 온/오프 스위치, 리미트 스위치, 리드 스위치, 터치 센서 등에도 적용되어야 합니다.