ESP32 - 신호등 | ESP32 - Traffic Light

이 튜토리얼에서는 ESP32를 사용하여 신호등 모듈을 제어하는 방법을 탐구할 것입니다. 자세히 말해서, 다음을 배우게 됩니다:

준비물

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1×Traffic Light Module 쿠팡 | Amazon
1×Jumper Wires Amazon
1×(Recommended) Screw Terminal Expansion Board for ESP32 쿠팡 | Amazon
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신호등 모듈에 대하여

핀배치

신호등 모듈에는 4개의 핀이 포함됩니다:

  • GND 핀: 그라운드 핀, 이 핀을 ESP32의 GND에 연결하세요.
  • R 핀: 빨간색 빛을 제어하기 위한 핀, 이 핀을 ESP32의 디지털 출력에 연결하세요.
  • Y 핀: 노란색 빛을 제어하기 위한 핀, 이 핀을 ESP32의 디지털 출력에 연결하세요.
  • G 핀: 초록색 빛을 제어하기 위한 핀, 이 핀을 ESP32의 디지털 출력에 연결하세요.
Traffic Light Pinout

작동 원리

선연결

ESP32 traffic light 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.

  • 브레드보드와 함께
ESP32 traffic signal Wiring Diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

교통 신호등 모듈 프로그래밍 방법

PinMode() 함수를 사용하여 ESP32의 핀을 디지털 출력 모드로 설정합니다.

pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);

digitalWrite() 함수를 사용하여 빨간색 불을 켜는 프로그램:

digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 레드 켜기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 레드 LED를 켜둠

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-traffic-light */ #define PIN_RED 25 // ESP32 핀 GPIO25가 트래픽 라이트 모듈의 R 핀에 연결됨 #define PIN_YELLOW 26 // ESP32 핀 GPIO26가 트래픽 라이트 모듈의 Y 핀에 연결됨 #define PIN_GREEN 27 // ESP32 핀 GPIO27이 트래픽 라이트 모듈의 G 핀에 연결됨 #define RED_TIME 4000 // 밀리초 단위의 RED 시간 #define YELLOW_TIME 4000 // 밀리초 단위의 YELLOW 시간 #define GREEN_TIME 4000 // 밀리초 단위의 GREEN 시간 void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); } // loop 함수는 계속해서 반복 실행됨 void loop() { // 빨간 불 켜기 digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 켜기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기 delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 빨간 불 유지 // 노란 불 켜기 digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_YELLOW, HIGH); // 켜기 digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기 delay(YELLOW_TIME); // 일정 시간 동안 노란 불 유지 // 초록 불 켜기 digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_GREEN, HIGH); // 켜기 delay(GREEN_TIME); // 일정 시간 동안 초록 불 유지 }

사용 방법

  • ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정하는 방법을 확인하세요.
  • 위 이미지와 같이 배선하세요.
  • ESP32 보드를 마이크로 USB 케이블을 이용하여 PC에 연결하세요.
  • PC에서 Arduino IDE를 엽니다.
  • 올바른 ESP32 보드(예: ESP32 Dev Module)와 COM 포트를 선택하세요.
  • 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 엽니다
  • Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 ESP32에 업로드하세요
  • 신호등 모듈을 확인해보세요

특정 디자인과 지역 및 교차로에 사용되는 기술에 따라 신호등의 정확한 작동 방식이 다를 수 있다는 점을 유의하는 것이 중요합니다. 위에 설명된 원칙들은 교통 관리와 도로 안전을 높이기 위해 신호등이 어떻게 작동하는지에 대한 일반적인 이해를 제공합니다.

위의 코드는 개별 조명 제어를 보여줍니다. 이제, 코드를 더 잘 최적화하기 위해 개선해 보겠습니다.

ESP32 코드 최적화

조명 제어 기능을 구현하여 코드를 개선합시다.

/* * 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-traffic-light */ #define PIN_RED 25 // ESP32 핀 GPIO25가 교통신호등 모듈의 R 핀에 연결됨 #define PIN_YELLOW 26 // ESP32 핀 GPIO26가 교통신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨 #define PIN_GREEN 27 // ESP32 핀 GPIO27이 교통신호등 모듈의 G 핀에 연결됨 #define RED_TIME 2000 // 밀리초 단위의 RED 시간 #define YELLOW_TIME 1000 // 밀리초 단위의 YELLOW 시간 #define GREEN_TIME 2000 // 밀리초 단위의 GREEN 시간 #define RED 0 // 배열에서의 인덱스 #define YELLOW 1 // 배열에서의 인덱스 #define GREEN 2 // 배열에서의 인덱스 const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN }; const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME }; void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); } // loop 함수는 계속해서 반복 실행됩니다 void loop() { // 빨간 불 켜기 trafic_light_on(RED); delay(times[RED]); // 일정 시간 동안 빨간 불 유지 // 노란 불 켜기 trafic_light_on(YELLOW); delay(times[YELLOW]); // 일정 시간 동안 노란 불 유지 // 초록 불 켜기 trafic_light_on(GREEN); delay(times[GREEN]); // 일정 시간 동안 초록 불 유지 } void trafic_light_on(int light) { for (int i = RED; i <= GREEN; i++) { if (i == light) digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기 else digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기 } }

포 루프를 사용하여 코드를 개선해 봅시다.

/* * 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-traffic-light */ #define PIN_RED 25 // ESP32 핀 GPIO25가 신호등 모듈의 R 핀에 연결됨 #define PIN_YELLOW 26 // ESP32 핀 GPIO26가 신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨 #define PIN_GREEN 27 // ESP32 핀 GPIO27이 신호등 모듈의 G 핀에 연결됨 #define RED_TIME 2000 // 밀리초 단위의 빨간색 시간 #define YELLOW_TIME 1000 // 밀리초 단위의 노란색 시간 #define GREEN_TIME 2000 // 밀리초 단위의 초록색 시간 #define RED 0 // 배열에서의 인덱스 #define YELLOW 1 // 배열에서의 인덱스 #define GREEN 2 // 배열에서의 인덱스 const int pins[] = {PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN}; const int times[] = {RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME}; void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); } // loop 함수는 계속해서 반복 실행됨 void loop() { for (int light = RED; light <= GREEN; light ++) { trafic_light_on(light); delay(times[light]); // 일정 시간 동안 불을 켬 } } void trafic_light_on(int light) { for (int i = RED; i <= GREEN; i ++) { if (i == light) digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기 else digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기 } }
  • Delay() 대신 millis() 함수를 사용하자면 코드를 개선할 수 있습니다.
/* * 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-traffic-light */ #define PIN_RED 25 // ESP32 핀 GPIO25가 교통 신호등 모듈의 R 핀에 연결됨 #define PIN_YELLOW 26 // ESP32 핀 GPIO26가 교통 신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨 #define PIN_GREEN 27 // ESP32 핀 GPIO27이 교통 신호등 모듈의 G 핀에 연결됨 #define RED_TIME 2000 // 밀리초 단위의 빨간색 시간 #define YELLOW_TIME 1000 // 밀리초 단위의 노란색 시간 #define GREEN_TIME 2000 // 밀리초 단위의 초록색 시간 #define RED 0 // 배열의 인덱스 #define YELLOW 1 // 배열의 인덱스 #define GREEN 2 // 배열의 인덱스 const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN }; const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME }; unsigned long last_time = 0; int light = RED; // 빨간색 불부터 시작 void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); trafic_light_on(light); last_time = millis(); } // loop 함수는 계속해서 무한 반복됨 void loop() { if ((millis() - last_time) > times[light]) { light++; if (light >= 3) light = RED; // 새로운 사이클 trafic_light_on(light); last_time = millis(); } // 할 일: 여러분의 다른 코드 } void trafic_light_on(int light) { for (int i = RED; i <= GREEN; i++) { if (i == light) digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기 else digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기 } }

동영상

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