ESP8266 NodeMCU 10세그먼트 LED 바 그래프
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이 튜토리얼에서는 ESP8266 NodeMCU로 10세그먼트 LED 바 그래프 디스플레이를 제어하는 방법을 알려드립니다. 자세히 말하면, 다음 내용을 배웁니다:
- ESP8266 NodeMCU를 10세그먼트 LED 바 그래프에 연결하는 방법
- LED 바 애니메이션을 구동하도록 ESP8266 NodeMCU를 프로그래밍하는 방법
10세그먼트 LED 바 그래프에 대하여
| 10세그먼트 LED 바 그래프 | |
|---|---|
| 세그먼트 수 | 10 |
| LED 색상 | 밝은 빨간색 |
| 순방향 전압 | 세그먼트당 약 2V |
| 순방향 전류 | 세그먼트당 최대 20mA |
| 필요한 저항 | 세그먼트당 220Ω |
10세그먼트 LED 바 그래프 핀아웃
- 애노드 핀 (A1–A10): 220Ω 저항을 거쳐 GPIO 핀에 연결해야 합니다
- 캐소드 핀 (K1–K10): GND에 연결해야 합니다
※ 주의:
ESP8266 NodeMCU는 3.3V 로직 레벨로 동작합니다. GPIO0 (D3), GPIO2 (D4), GPIO15 (D8)는 부트 스트래핑 핀입니다. 전원을 켤 때 HIGH 또는 LOW로 유지되면 ESP8266의 부팅 모드에 영향을 줍니다. 보드가 부팅된 후에는 일반 GPIO 출력으로 동작합니다. 부팅 문제가 생기면, 시작 시 이 핀들이 실수로 잘못된 레벨로 유지되고 있지 않은지 확인하세요.
배선도
아래 표와 같이 LED 바 그래프를 ESP8266 NodeMCU에 연결하세요.
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP8266 핀배열 및 ESP8266 전원을 켜는 방법에 대해 더 많이 보십시오.
| LED 바 그래프 | ESP8266 NodeMCU 핀 |
|---|---|
| A1 (애노드 1) | D0 / GPIO16 (220Ω 경유) |
| A2 (애노드 2) | D1 / GPIO5 (220Ω 경유) |
| A3 (애노드 3) | D2 / GPIO4 (220Ω 경유) |
| A4 (애노드 4) | D3 / GPIO0 (220Ω 경유) |
| A5 (애노드 5) | D4 / GPIO2 (220Ω 경유) |
| A6 (애노드 6) | D5 / GPIO14 (220Ω 경유) |
| A7 (애노드 7) | D6 / GPIO12 (220Ω 경유) |
| A8 (애노드 8) | D7 / GPIO13 (220Ω 경유) |
| A9 (애노드 9) | D8 / GPIO15 (220Ω 경유) |
| A10 (애노드 10) | D9 / GPIO3 / RX (220Ω 경유) |
| K1–K10 (캐소드) | GND |
10세그먼트 LED 바 그래프용 ESP8266 NodeMCU 프로그래밍 방법
- 첫 번째 단계는 LED 바 그래프 애노드에 연결된 GPIO 핀 번호 배열을 정의하는 것입니다
- 각 핀은 pinMode()를 사용하여 출력으로 설정해야 합니다
- 세그먼트를 켜려면 digitalWrite()를 사용하여 해당 GPIO 핀을 HIGH로 설정합니다
- 세그먼트를 끄려면 핀을 LOW로 설정합니다
- 이 프로젝트에는 외부 라이브러리가 필요하지 않습니다
10세그먼트 LED 바 그래프용 ESP8266 NodeMCU 코드
빠른 단계
- ESP8266을 처음 사용한다면, Arduino IDE에서 ESP8266 환경을 설정하는 방법을 확인하세요.
- 배선도와 같이 부품을 배선하세요.
- USB 케이블로 ESP8266 NodeMCU 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
- 컴퓨터에서 Arduino IDE를 여세요.
- Tools → Board와 Tools → Port에서 올바른 보드와 포트를 선택하세요.
- 위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣으세요.
- Upload를 클릭하여 코드를 컴파일하고 ESP8266 NodeMCU에 업로드하세요.
- Serial Monitor(보드레이트: 115200)를 열어 출력을 확인하세요.
시리얼 모니터 출력
추가 지식
ESP8266은 사용 가능한 GPIO 핀이 약 11개뿐이며, 30개 이상의 GPIO를 제공하는 ESP32에 비하면 상당한 제약입니다. 이 11개 핀 중 여러 개(GPIO0, GPIO2, GPIO15)는 부팅 모드에 민감합니다. 즉, 전원을 켤 때 그 핀들의 로직 레벨이 칩이 시작되는 방식을 결정합니다. 이 때문에 주변 장치의 도움 없이 ESP8266만으로 직접 구현할 수 있는, 출력이 많은 프로젝트의 수가 제한됩니다.
ESP8266이 기본적으로 제공할 수 있는 것보다 더 많은 출력 채널이 필요할 때는 74HC595 같은 시프트 레지스터가 실용적인 해결책입니다. 74HC595 하나는 GPIO 핀 3개(데이터, 클럭, 래치)만 사용하면서 8개의 출력 라인을 제공합니다. 여러 개의 74HC595 칩을 데이지 체인으로 연결하면 GPIO 사용을 늘리지 않고도 출력 용량을 더 확장할 수 있어, 핀이 부족한 플랫폼에서 LED 배열, 바 그래프, 세그먼트 디스플레이를 구동하는 데 적합합니다.
동영상
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