ESP32 - 난방 시스템 | ESP32 - Heating System

이 가이드에서는 ESP32, DS18B20 온도 센서 및 발열체를 사용하여 실내 온도를 제어하는 난방 시스템을 만드는 방법을 배웁니다. 이것은 아주 간단합니다: 방이 너무 춥게 느껴질 때 우리는 발열 요소를 가동시키고, 따뜻해지면 끕니다. DHT11, DHT22 또는 LM35과 같은 다른 온도 센서로 코드를 조정할 수 있어서, 선호하는 센서를 선택할 수 있는 유연성을 얻게 됩니다.

준비물

1	×	ESP-WROOM-32 Dev Module	쿠팡 \| Amazon
1	×	USB Cable Type-C	쿠팡 \| Amazon
1	×	DS18B20 Temperature Sensor (WITH Adapter)	쿠팡 \| Amazon
1	×	DS18B20 Temperature Sensor (WITHOUT Adapter)	Amazon
1	×	4.7 kΩ resistor	Amazon
1	×	Relay	Amazon
1	×	Heating Element	Amazon
1	×	12V Power Adapter	Amazon
1	×	(Optional) DC Power Jack	쿠팡 \| Amazon
1	×	Breadboard	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(Recommended) Screw Terminal Expansion Board for ESP32	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.

난방 요소 및 DS18B20 온도 센서에 관하여

이 튜토리얼에서 사용하는 발열체는 12볼트 전원 공급으로 작동합니다. 전원이 발열체에 제공되면 그것은 열을 생성합니다. ESP32가 발열체를 제어할 수 있도록 하려면 릴레이를 사용해야 합니다. 이 릴레이는 ESP32가 필요에 따라 발열체를 켜거나 끌 수 있게 해주는 스위치 역할을 합니다.

온도 센서와 발열 요소(핀배열, 작동 원리, 프로그래밍 방법 등)에 대해 잘 모른다면, 다음 튜토리얼에서 배우십시오:

선연결

브레드보드와 함께하는 배선도

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.

아답터가 있는 배선도 (추천)

ESP32 teamperature controls heating system wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

시스템 작동 방식

ESP32는 온도 센서에서 온도를 읽습니다
온도가 하한 임계값 아래로 떨어지면, ESP32는 난방 요소를 켭니다
온도가 상한 임계값 이상으로 오르면, ESP32는 난방 요소를 끕니다

위의 과정은 반복문에서 무한히 반복됩니다.

DS18B20 센서가 있는 냉각 시스템을 위한 ESP32 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-heating-system */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define TEMP_UPPER_THRESHOLD 30 // 상한 온도 임계값 #define TEMP_LOWER_THRESHOLD 15 // 하한 온도 임계값 #define SENSOR_PIN 23 // ESP32 핀 GPIO23가 DS18B20 센서의 DQ 핀에 연결됨 #define RELAY_PIN 18 // ESP32 핀 GPIO18가 릴레이에 연결됨 OneWire oneWire(SENSOR_PIN); DallasTemperature DS18B20(&oneWire); void setup() { Serial.begin(9600); // 시리얼 초기화 DS18B20.begin(); // DS18B20 센서 초기화 } void loop() { DS18B20.requestTemperatures(); // 온도를 얻기 위해 명령 보냄 float temperature = DS18B20.getTempCByIndex(0); // 섭씨 온도 읽기 if (temperature > TEMP_UPPER_THRESHOLD) { Serial.println("Turn the heating element on"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 켜기 } else if (temperature < TEMP_LOWER_THRESHOLD) { Serial.println("Turn the heating element off"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 끄기 } delay(500); }

위의 코드에서, 온도가 15°C 아래로 떨어지면 ESP32는 발열 요소를 켜고, 온도가 20°C 이상이 될 때까지 발열 요소를 계속 켜둡니다.

사용 방법

ESP32를 처음 사용한다면, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정하는 방법을 참고하세요.
위 이미지와 같이 배선하세요.
ESP32 보드를 마이크로 USB 케이블을 사용하여 PC에 연결하세요.
PC에서 Arduino IDE를 엽니다.
올바른 ESP32 보드(예: ESP32 Dev Module)와 COM 포트를 선택하세요.
Arduino IDE의 왼쪽 바에 있는 Libraries 아이콘을 클릭하세요.
검색 상자에서 "DallasTemperature"을 검색한 다음, Miles Burton이 제작한 DallasTemperature 라이브러리를 찾습니다.
DallasTemperature 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.

의존성을 설치하라는 요청을 받게 됩니다. OneWire 라이브러리를 설치하려면 Install All 버튼을 클릭하세요.

위의 코드를 복사하여 아두이노 IDE로 열기
아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 ESP32에 업로드
센서 주변 환경을 더 덥게 또는 더 추워지게 만들기
발열체와 방의 온도를 확인하기

#고급 지식

위의 제어 방식은 온-오프 컨트롤러로, 시그널러 또는 "뱅뱅" 컨트롤러라고도 알려져 있습니다. 이 방법은 구현하기 매우 간단합니다.

PID 컨트롤러라고 불리는 대체 방법이 있습니다. PID 컨트롤러를 사용하면 원하는 온도가 더 안정적이지만 이해하고 구현하기가 매우 어렵습니다. 따라서 PID 컨트롤러는 온도 제어에서 인기가 없습니다.