ESP32 신호등
이 튜토리얼에서는 ESP32를 사용하여 신호등 모듈을 제어하는 방법을 탐구할 것입니다. 자세히 말해서, 다음을 배우게 됩니다:
- ESP32에 교통 신호등 모듈을 연결하는 방법
- ESP32를 프로그래밍하여 RGB 교통 신호등 모듈을 제어하는 방법
- Delay() 함수를 사용하지 않고 ESP32를 프로그래밍하여 RGB 교통 신호등 모듈을 제어하는 방법
준비물
| 1 | × | 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Narrow | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) 30-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) ESP32 Uno-form board | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) ESP32 S3 Uno-form board | 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 | × | 신호등 모듈 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) ESP32용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) Breakout Expansion Board for ESP32 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) ESP32용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 |
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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.
작동 원리
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.
- 브레드보드와 함께
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, ESP32 - 소프트웨어 설치을 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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