ESP32 - 웹을 통한 온도 | ESP32 - Temperature via Web

이 가이드에서는 ESP32를 웹 서버로 기능하도록 프로그래밍하는 과정을 탐색할 것입니다. 이를 통해 웹 인터페이스를 통해 온도 데이터에 접근할 수 있습니다. 부착된 DS18B20 온도 센서를 사용하여 스마트폰이나 PC로 ESP32가 제공하는 웹 페이지를 방문함으로써 현재 온도를 쉽게 확인할 수 있습니다. 작동 방식에 대한 간략한 개요는 다음과 같습니다:

ESP32 DS18B20 temperature sensor web server

우리는 두 가지 예제 코드를 살펴볼 것입니다:

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×Jumper Wires Amazon
1×(Recommended) Screw Terminal Expansion Board for ESP32 쿠팡 | Amazon
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ESP32 웹 서버와 DS18B20 온도 센서에 대하여

ESP32 웹 서버와 DS18B20 온도 센서(핀 배치, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 대해 잘 모른다면, 다음 튜토리얼에서 배워보세요:

선연결

ESP32 Web Server DS18B20 Temperature Sensor Wiring Diagram

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.

ESP32 코드 - 간단한 웹 페이지

/* * 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-temperature-via-web */ #include <WiFi.h> #include <ESPAsyncWebServer.h> #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define SENSOR_PIN 17 // ESP32 핀 GPIO17이 DS18B20 센서의 DATA 핀에 연결됨 const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID"; // 변경하세요 const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // 변경하세요 OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // oneWire 인스턴스 설정 DallasTemperature DS18B20(&oneWire); // oneWire를 DallasTemperature 라이브러리에 전달 AsyncWebServer server(80); float getTemperature() { DS18B20.requestTemperatures(); // 온도를 얻기 위한 명령 보내기 float tempC = DS18B20.getTempCByIndex(0); // °C 단위로 온도 읽기 return tempC; } void setup() { Serial.begin(9600); DS18B20.begin(); // DS18B20 센서 초기화 // Wi-Fi에 연결 WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println("Connecting to WiFi..."); } Serial.println("Connected to WiFi"); // ESP32의 IP 주소 출력 Serial.print("ESP32 Web Server's IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); // HTML 페이지를 제공하기 위한 경로 정의 server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest* request) { Serial.println("ESP32 웹 서버: 새 요청 수신됨:"); // 디버깅을 위함 Serial.println("GET /"); // 디버깅을 위함 // 센서에서 온도 가져오기 float temperature = getTemperature(); // 온도를 소수점 두 자리로 포맷 String temperatureStr = String(temperature, 2); String html = "<!DOCTYPE HTML>"; html += "<html>"; html += "<head>"; html += "<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">"; html += "</head>"; html += "<p>"; html += "Temperature: <span style=\"color: red;\">"; html += temperature; html += "&deg;C</span>"; html += "</p>"; html += "</html>"; request->send(200, "text/html", html); }); // 서버 시작 server.begin(); } void loop() { // 여기에 코드를 작성하세요 }

사용 방법

  • ESP32를 처음 사용한다면, Arduino IDE에서 ESP32 개발 환경 설정하는 방법을 참고하세요.
  • 위 이미지와 같이 배선하세요.
  • ESP32 보드를 마이크로 USB 케이블을 이용해 PC에 연결하세요.
  • PC에서 Arduino IDE를 엽니다.
  • 올바른 ESP32 보드(예: ESP32 Dev Module)와 COM 포트를 선택하세요.
  • Arduino IDE의 왼쪽 네비게이션 바에서 Library Manager 아이콘을 클릭해 라이브러리 관리자를 엽니다.
  • “ESPAsyncWebServer”를 검색하고, lacamera가 만든 ESPAsyncWebServer를 찾으세요.
  • Install 버튼을 클릭해 ESPAsyncWebServer 라이브러리를 설치하세요.
ESP32 ESPAsyncWebServer library

종속성을 설치하라는 요청을 받게 됩니다. Install All 버튼을 클릭하세요.

ESP32 ESPAsyncWebServer dependencies library
  • 검색 창에서 “DallasTemperature”을 검색한 다음, Miles Burton의 DallasTemperature 라이브러리를 찾아보세요.
  • DallasTemperature 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.
ESP32 Dallas Temperature library

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

ESP32 onewire library
  • 위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE로 열기
  • 코드에서 와이파이 정보(SSID와 비밀번호)를 본인 것으로 변경하기
  • 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32에 코드를 업로드
  • 시리얼 모니터 열기
  • 시리얼 모니터에서 결과 확인하기
COM6
Send
Connecting to WiFi... Connected to WiFi ESP32 Web Server's IP address: 192.168.0.2
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  
  • IP 주소를 찾을 겁니다. 이 IP 주소를 스마트폰이나 컴퓨터의 웹 브라우저 주소 창에 입력하세요.
  • 시리얼 모니터에서 다음과 같은 출력을 볼 수 있습니다.
COM6
Send
Connecting to WiFi... Connected to WiFi ESP32 Web Server's IP address: 192.168.0.2 ESP32 Web Server: New request received: GET /
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

아래와 같이 웹 브라우저에서 ESP32 보드의 매우 간단한 웹 페이지를 볼 수 있습니다:

ESP32 temperature web server

※ NOTE THAT:

위에 제공된 코드를 사용하여 온도 업데이트를 받으려면 웹 브라우저에서 페이지를 다시 로드해야 합니다. 다음 부분에서는 웹 페이지를 다시 로드하지 않고 배경에서 온도 값을 업데이트하는 방법을 배우게 됩니다.

ESP32 코드 - 그래픽 웹 페이지

그래픽 웹 페이지에는 많은 양의 HTML 콘텐츠가 포함되어 있으므로 이전과 같이 ESP32 코드에 내장하는 것이 불편해집니다. 이 문제를 해결하기 위해, ESP32 코드와 HTML 코드를 다른 파일로 분리할 필요가 있습니다:

  • ESP32 코드는 .ino 파일에 위치할 것입니다.
  • HTML 코드(HTML, CSS, 및 Javascript를 포함)는 .h 파일에 위치할 것입니다.

HTML 코드를 ESP32 코드에서 분리하는 방법에 대한 자세한 내용은 ESP32 - 웹 서버 튜토리얼을 참조하십시오.

사용 방법

  • Arduino IDE를 열고 새 스케치를 생성하고 이름을 지정하십시오. 예를 들어, newbiely.kr.ino
  • 아래 코드를 복사하여 Arduino IDE로 열십시오.
/* * 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-temperature-via-web */ #include <WiFi.h> #include <ESPAsyncWebServer.h> #include "index.h" // index.h 파일 포함 #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define SENSOR_PIN 17 // ESP32의 GPIO17 핀이 DS18B20 센서의 DATA 핀에 연결됨 const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID"; // 변경하세요 const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // 변경하세요 OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // oneWire 인스턴스 설정 DallasTemperature DS18B20(&oneWire); // oneWire를 DallasTemperature 라이브러리에 전달 AsyncWebServer server(80); float getTemperature() { DS18B20.requestTemperatures(); // 온도를 얻기 위한 명령어 전송 float tempC = DS18B20.getTempCByIndex(0); // 온도를 °C로 읽기 return tempC; } void setup() { Serial.begin(9600); DS18B20.begin(); // DS18B20 센서 초기화 // Wi-Fi에 연결 WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println("Connecting to WiFi..."); } Serial.println("Connected to WiFi"); // ESP32의 IP 주소 출력 Serial.print("ESP32 Web Server's IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); // 파일에서 HTML 페이지 제공 server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest* request) { Serial.println("ESP32 Web Server: New request received:"); // 디버깅용 Serial.println("GET /"); // 디버깅용 request->send(200, "text/html", webpage); // webpage는 index.h 파일에서 }); // 온도 데이터를 얻기 위한 경로 정의 server.on("/temperature", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest* request) { Serial.println("ESP32 Web Server: New request received:"); // 디버깅용 Serial.println("GET /temperature"); // 디버깅용 float temperature = getTemperature(); // 온도를 소수점 두 자리까지 형식화 String temperatureStr = String(temperature, 2); request->send(200, "text/plain", temperatureStr); }); // 서버 시작 server.begin(); } void loop() { // 여러분의 코드 여기에 }
  • 코드에서 WiFi 정보 (SSID 및 비밀번호)를 귀하의 것으로 변경하세요.
  • 아두이노 IDE에서 index.h 파일을 생성하는 방법:
    • 직렬 모니터 아이콘 아래 버튼을 클릭한 다음 새 탭을 선택하거나 Ctrl+Shift+N 키를 사용하세요.
    Arduino IDE 2 adds file

    파일 이름을 index.h로 지정하고 OK 버튼을 클릭하세요.

    Arduino IDE 2 adds file index.h

    아래 코드를 복사해서 index.h에 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-temperature-via-web */ #ifndef WEBPAGE_H #define WEBPAGE_H const char* webpage = R"=====( <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>ESP32 - Web Temperature</title> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=0.7, maximum-scale=0.7"> <meta charset="utf-8"> <link rel="icon" href="https://diyables.io/images/page/diyables.svg"> <style> body { font-family: "Georgia"; text-align: center; font-size: width/2pt;} h1 { font-weight: bold; font-size: width/2pt;} h2 { font-weight: bold; font-size: width/2pt;} button { font-weight: bold; font-size: width/2pt;} </style> <script> var cvs_width = 200, cvs_height = 450; function init() { var canvas = document.getElementById("cvs"); canvas.width = cvs_width; canvas.height = cvs_height + 50; var ctx = canvas.getContext("2d"); ctx.translate(cvs_width/2, cvs_height - 80); fetchTemperature(); setInterval(fetchTemperature, 4000); // Update temperature every 4 seconds } function fetchTemperature() { fetch("/temperature") .then(response => response.text()) .then(data => {update_view(data);}); } function update_view(temp) { var canvas = document.getElementById("cvs"); var ctx = canvas.getContext("2d"); var radius = 70; var offset = 5; var width = 45; var height = 330; ctx.clearRect(-cvs_width/2, -cvs_height + 80, cvs_width, cvs_height + 50); ctx.strokeStyle="blue"; ctx.fillStyle="blue"; //5-step Degree var x = -width/2; ctx.lineWidth=2; for (var i = 0; i <= 100; i+=5) { var y = -(height - radius)*i/100 - radius - 5; ctx.beginPath(); ctx.lineTo(x, y); ctx.lineTo(x - 20, y); ctx.stroke(); } //20-step Degree ctx.lineWidth=5; for (var i = 0; i <= 100; i+=20) { var y = -(height - radius)*i/100 - radius - 5; ctx.beginPath(); ctx.lineTo(x, y); ctx.lineTo(x - 25, y); ctx.stroke(); ctx.font="20px Georgia"; ctx.textBaseline="middle"; ctx.textAlign="right"; ctx.fillText(i.toString(), x - 35, y); } // shape ctx.lineWidth=16; ctx.beginPath(); ctx.arc(0, 0, radius, 0, 2 * Math.PI); ctx.stroke(); ctx.beginPath(); ctx.rect(-width/2, -height, width, height); ctx.stroke(); ctx.beginPath(); ctx.arc(0, -height, width/2, 0, 2 * Math.PI); ctx.stroke(); ctx.fillStyle="#e6e6ff"; ctx.beginPath(); ctx.arc(0, 0, radius, 0, 2 * Math.PI); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.rect(-width/2, -height, width, height); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.arc(0, -height, width/2, 0, 2 * Math.PI); ctx.fill(); ctx.fillStyle="#ff1a1a"; ctx.beginPath(); ctx.arc(0, 0, radius - offset, 0, 2 * Math.PI); ctx.fill(); temp = Math.round(temp * 100) / 100; var y = (height - radius)*temp/100.0 + radius + 5; ctx.beginPath(); ctx.rect(-width/2 + offset, -y, width - 2*offset, y); ctx.fill(); ctx.fillStyle="red"; ctx.font="bold 34px Georgia"; ctx.textBaseline="middle"; ctx.textAlign="center"; ctx.fillText(temp.toString() + "°C", 0, 100); } window.onload = init; </script> </head> <body> <h1>ESP32 - Web Temperature</h1> <canvas id="cvs"></canvas> </body> </html> )====="; #endif

    이제 두 개의 파일에 코드를 가지고 있습니다: newbiely.kr.inoindex.h

    Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32에 코드를 업로드하세요.

    이전과 같이 PC나 스마트폰의 웹 브라우저를 통해 ESP32 보드의 웹 페이지에 접속하세요. 아래와 같이 보일 것입니다:

    ESP32 temperature web browser server

    ※ NOTE THAT:

    • index.h의 HTML 내용을 수정하고 newbiely.kr.ino 파일을 건드리지 않는 경우, 코드를 ESP32에 컴파일하고 업로드할 때 Arduino IDE는 HTML 내용을 업데이트하지 않습니다.
    • 이 경우 Arduino IDE가 HTML 내용을 업데이트하게 하려면, newbiely.kr.ino 파일을 변경해야 합니다 (예: 빈 줄 추가, 주석 추가...).

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