ESP8266 - 버튼 | ESP8266 - Button
이 튜토리얼은 ESP8266을 버튼과 함께 사용하는 방법을 알려드립니다. 자세히 말해서, 우리는 다음을 배울 것입니다:
- ESP8266에 버튼을 연결하는 방법
- 버튼의 상태를 읽기 위해 ESP8266을 프로그래밍하는 방법
- 버튼에서 누르는 이벤트와 놓는 이벤트를 감지하기 위해 ESP8266을 프로그래밍하는 방법
- ESP8266과 버튼을 사용할 때 플로팅 입력 문제를 방지하는 방법
- ESP8266과 버튼을 사용할 때 차터링 문제를 방지하는 방법
버튼은 푸시버튼, 촉감 버튼 또는 순간 전환 스위치와 같은 다른 이름으로 알려져 있습니다. 이것은 많은 ESP8266 프로젝트에서 사용되는 일반적인 부품이며 사용하기 쉽습니다. 그러나 그것의 기계적, 물리적 측면과 사용할 수 있는 방법들로 인해 초보자들에게 혼란스러울 수 있습니다. 이 튜토리얼은 이제 막 시작하는 사람들에게 더 쉽게 만들어 줍니다.
준비물
| 1 | × | ESP8266 NodeMCU | Amazon | |
| 1 | × | Micro USB Cable | Amazon | |
| 1 | × | Push Button | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) Panel-mount Push Button | Amazon | |
| 1 | × | Breadboard | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Jumper Wires | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) 5V Power Adapter for ESP8266 | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) Screw Terminal Expansion Board for ESP8266 | 쿠팡 | Amazon |
버튼 정보
버튼을 다룰 때 초보자들이 흔히 마주치는 두 가지 문제점:
1. 플로팅 입력 문제:
- 증상: 입력 핀에서 읽은 값이 버튼 누름 상태와 일치하지 않습니다.
- 원인: 입력 핀에 풀업 또는 풀다운 저항이 사용되지 않았습니다.
- 해결책: 이 튜토리얼에 따라 풀업 또는 풀다운 저항을 사용하세요.
2. 채터링 현상:
증상: 한 번 눌렀음에도 불구하고 버튼이 ESP8266 코드에서 여러 번 눌린 것으로 감지되고 있습니다.
원인: 버튼(또는 스위치)의 상태가 기계적이고 물리적 문제로 인해 LOW와 HIGH 사이에서 급격히 변동하고 있습니다.
해결책: ESP8266 - 버튼 - 디바운스 튜토리얼은 이 문제를 해결하기 위해 디바운스를 어떻게 활용하는지 설명할 것입니다.
이 요소는 정밀한 압력 감지가 필요한 애플리케이션에서만 고려해야 합니다.
버튼 핀배열
푸시 버튼에는 다양한 종류가 있으며, 이들은 크게 두 그룹으로 분류될 수 있습니다:
- PCB용 푸시 버튼 (브레드보드에 장착하기 적합)
- 패널 장착용 푸시 버튼
PCB 마운트 버튼에는 일반적으로 네 개의 핀이 있습니다.
그럼에도 불구하고, 이 핀들은 내부적으로 짝지어 연결되어 있습니다. 따라서 우리는 네 개의 핀 중 내부적으로 연결되어 있지 않은 두 개만 사용하면 됩니다.
버튼에 연결하는 네 가지 방법이 있으며, 그 중 두 가지는 (이미지에서 볼 수 있듯이) 대칭입니다.
버튼에 4개의 핀이 있는 이유는 우리가 그 중 2개만 사용하는데 왜 그럴까요?
PCB(인쇄 회로 기판)에 단단히 고정되어 압력을 견딜 수 있도록 합니다.
패널 장착 버튼은 보통 두 개의 핀을 가지고 있습니다.
작동 원리
- 버튼이 눌리지 않았을 때, 핀 A는 핀 B와 연결되지 않습니다.
- 하지만 버튼이 눌렸을 때, 핀 A는 핀 B와 연결됩니다.
ESP8266 - 버튼
버튼의 한 핀은 VCC나 GND 중 하나에 연결되어 있습니다. 다른 핀은 ESP8266의 핀에 연결됩니다. 입력으로 구성된 ESP8266 핀의 상태를 확인함으로써 버튼이 눌렸는지 여부를 판단할 수 있습니다.
버튼 상태와 누름 상태
버튼과 ESP8266 사이의 연결 및 ESP8266 핀의 구성은 버튼 상태와 누름 상태 사이의 관계를 결정할 것입니다.
ESP8266에서 버튼을 사용하는 방법은 두 가지가 있습니다:
- 한 버튼의 핀은 VCC에 연결되어 있고, 다른 하나는 풀-다운 저항기가 있는 ESP8266의 핀에 연결되어 있습니다.
- 버튼을 누르면 ESP8266의 핀 상태는 HIGH가 됩니다. 그렇지 않으면 핀 상태는 LOW가 됩니다.
- 내부 또는 외부 저항기를 사용할 수 있습니다. 내부 저항기는 이미 ESP8266 내부에 내장되어 있으며, ESP8266 코드를 통해 설정할 수 있습니다.
- 버튼을 누르면 ESP8266의 핀 상태는 LOW가 됩니다. 그렇지 않으면 핀 상태는 HIGH가 됩니다.
- 내부 또는 외부 저항기를 사용할 수 있습니다. 내부 저항기는 이미 ESP8266 내부에 내장되어 있으며, ESP8266 코드를 통해 설정할 수 있습니다.
※ NOTE THAT:
만약 우리가 최선의 방법을 따르지 않는다면 버튼이 눌리지 않았을 때 입력 핀의 상태는 “플로팅(floating)”이 됩니다. 이는 상태가 고정되지 않은 HIGH 또는 LOW(불안정한, 고정되지 않은)가 될 수 있음을 의미하며, 이는 잘못된 감지로 이어질 수 있습니다.
- 최악의 방법: ESP8266 핀을 입력으로 초기화(pinMode(BUTTON_PIN, INPUT))하고 어떠한 외부 풀다운/풀업 저항도 사용하지 않는다.
- 최선의 방법: ESP8266 핀을 내부 풀업 입력으로 초기화(pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP))합니다. 이는 어떠한 외부 풀다운/풀업 저항도 사용할 필요가 없습니다.
간단함을 위해 이 튜토리얼은 가장 기본적인 방법을 사용합니다: 외부 저항기 없이 내부 풀업 입력으로 ESP8266 핀을 초기화합니다. 새로 오신 분들은 풀업/풀다운 저항기를 연결하는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그들이 해야 할 일은 단지 ESP8266 코드를 작성하는 것입니다.
선연결
ESP8266과 PCB 장착 버튼 간의 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP8266의 핀 배치 및 ESP8266 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 더 많이 보십시오.
ESP8266과 패널 장착 버튼 간의 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
버튼용 프로그래밍 방법
pinMode() 함수를 사용하여 ESP8266 핀을 내부 풀업 입력으로 설정하세요. 예를 들어, 핀 D7:
digitalRead() 함수를 사용하여 ESP8266 핀의 상태에 접근하세요.
※ NOTE THAT:
두 가지 일반적인 사용 사례가 있습니다:
- 첫 번째는 입력 상태가 HIGH일 때 조치를 취하고, 입력 상태가 LOW일 때는 반대로 조치를 취하는 것입니다.
- 두 번째는 입력 상태가 LOW에서 HIGH로 (또는 HIGH에서 LOW로) 변경될 때 조치를 취하는 것입니다.
우리는 애플리케이션에 따라 그 중 하나를 선택합니다. 예를 들어, 버튼을 사용하여 LED를 제어하려는 경우:
- 버튼이 눌렸을 때 LED가 켜지고 버튼이 눌리지 않았을 때 LED가 꺼지길 원한다면 첫 번째 사용 사례가 사용되어야 합니다.
- 버튼이 눌릴 때마다 LED가 켜지고 꺼지는 것을 토글하길 원한다면 두 번째 사용 사례가 사용되어야 합니다.
LOW에서 HIGH로 상태 변경 감지하는 방법
ESP8266 코드
사용 방법
아두이노 IDE에서 ESP8266을 시작하려면 다음 단계를 따르세요:
- ESP8266을 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP8266 환경 설정 방법 튜토리얼을 확인하세요.
- 다이어그램에 표시된 대로 구성요소를 연결하세요.
- USB 케이블을 사용하여 ESP8266 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
- 컴퓨터에서 Arduino IDE를 엽니다.
- 올바른 ESP8266 보드(예: NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module))와 해당 COM 포트를 선택하세요.
- USB 케이블로 ESP8266을 컴퓨터에 연결하세요.
- Arduino IDE를 시작하고 올바른 보드와 포트를 선택하세요.
- 아래 코드를 복사하고 Arduino IDE에서 열어주세요.
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 컴파일하고 ESP8266 보드에 업로드하십시오.
- 시리얼 모니터를 엽니다.
- 버튼을 여러 번 누르고 놓습니다.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.
1은 HIGH입니다. 0은 LOW입니다.
코드 설명
소스 코드의 주석에 포함된 줄별 설명을 확인하세요!
ESP8266 코드 수정하기
버튼을 누르고 놓는 이벤트가 발생했을 때 이를 감지할 수 있도록 코드를 변경합시다.
사용 방법
- 다이어그램에 표시된 대로 구성요소를 연결하세요.
- USB 케이블을 사용하여 ESP8266 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
- 컴퓨터에서 Arduino IDE를 엽니다.
- 올바른 ESP8266 보드(예: NodeMCU 1.0 (ESP-12E 모듈))와 해당 COM 포트를 선택하세요.
- 다음과 같이 코드를 변경하세요:
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 컴파일하고 ESP8266에 업로드하세요.
- 시리얼 모니터를 엽니다.
- 버튼을 누르고 계속 누르고 있습니다.
- 버튼을 놓고 시리얼 모니터에서 결과를 관찰합니다.
※ NOTE THAT:
버튼을 한 번만 누르고 놓아도 시리얼 모니터의 출력에서 여러 번 눌림과 릴리즈 이벤트가 표시될 수 있습니다. 이는 버튼의 예상되는 동작입니다. 이를 "채터링 현상"이라고 합니다. 자세한 정보는 ESP8266 - 버튼 디바운스 튜토리얼을 참조해 주세요.
※ NOTE THAT:
우리는 특히 여러 버튼을 사용할 때, 막 시작하는 사람들을 위해 더 간단하게 만들기 위해 ezButton이라고 불리는 라이브러리를 개발했습니다. ezButton 라이브러리에 대해 더 알아보기.
동영상
비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.
도전해보세요
- 버튼을 누르면 LED를 켜세요.
- 버튼이 눌리지 않으면 LED를 꺼주세요.
- 버튼을 누를 때마다 LED를 켜고 끄는 것을 전환하세요.
추가 지식
- 입력 핀에 풀다운/풀업 저항을 사용하지 말아야 할 시간은 언제입니까? 2. 입력 핀에 풀다운/풀업 저항을 사용하지 말아야 할 때는 언제입니까?
- 센서가 닫히거나 열린 상태를 가질 경우, 풀업 또는 풀다운 저항이 필요하여 이러한 상태를 LOW와 HIGH로 만듭니다. 이러한 센서의 예로는 버튼, 스위치, 자기 접점 스위치(문 센서) 등이 있습니다.
- 반면에, 센서가 두 개의 정의된 전압 수준(LOW와 HIGH)을 가지고 있는 경우, 풀업 또는 풀다운 저항은 필요하지 않습니다. 이러한 센서의 예로는 모션 센서와 터치 센서가 있습니다.