ESP8266 수/액체 밸브
이 튜토리얼은 ESP8266과 솔레노이드 밸브를 사용하여 물, 맥주, 기름과 같은 액체의 흐름을 제어하는 방법을 지도합니다. 이와 같은 기술은 가스 흐름 제어에도 적용될 수 있습니다.
밸브는 릴레이 또는 MOSFET 모듈을 통해 열고 닫을 수 있습니다. 둘 다 밸브를 완전히 열거나 완전히 닫기만 합니다. 솔레노이드 밸브는 PWM으로 구동하면 안 되기 때문입니다. 하지만 MOSFET 모듈은 딸깍 소리 없이 스위칭하고, 더 빠르게 스위칭하며, 마모되는 금속 접점이 없습니다. 이 튜토리얼은 두 가지 방법을 모두 다룹니다.
준비물
| 1 | × | Micro USB Cable | 아마존 | |
| 1 | × | ESP8266 NodeMCU | 쿠팡 | 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 | × | 릴레이 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N) | 아마존 | |
| 1 | × | Liquid Solenoid Valve | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) ESP8266용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 |
물/액체 밸브에 대하여
물/액체 밸브 핀아웃
솔레노이드 밸브는 일반적으로 두 개의 단자를 가지고 있습니다:
- 양극 (+) 핀(빨간색)은 12V DC 전원 공급장치에 연결해야 합니다.
- 음극 (-) 핀(검정색 또는 기타)은 DC 전원 공급장치의 GND에 연결해야 합니다.
물/액체 밸브 작동 원리
일반적으로 밸브는 닫힌 상태에 있습니다. 두 단자에 12V DC가 공급되면 밸브가 열리면서 물/액체가 통과할 수 있게 됩니다.
※ 주의:
특정 유형의 밸브의 경우, 내부 개스킷 배열로 인해 12V DC가 인가될 때 밸브를 열기 위해 최소 압력이 필요합니다. 이 압력은 액체의 흐름에 의해 생성될 수 있습니다.
또한, 일부 밸브의 경우 액체가 한 방향으로만 흐를 수 있습니다.
ESP8266을 사용하여 물/액체 솔레노이드 밸브 제어 방법
밸브에 12V가 공급되면 열립니다. 밸브를 제어하기 위해서는 ESP8266과 밸브 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. 그러면 ESP8266이 릴레이를 통해 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있습니다.
릴레이(핀 배치, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 익숙하지 않으시다면, ESP8266 - 릴레이에서 배울 수 있습니다.
릴레이 대신 MOSFET 모듈을 사용할 수도 있습니다. 핀과 12V 부하를 스위칭하는 방법은 ESP8266 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 참고하세요.
물/액체 밸브용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교
| 항목 | 릴레이 | MOSFET 모듈 |
|---|---|---|
| 밸브 제어 | 열기/닫기 | 열기/닫기 (밸브에는 PWM 사용 안 함) |
| 소리 | 매번 딸깍 소리 | 딸깍 소리 없음 |
| 스위칭 속도 | 느림(밀리초) | 매우 빠름 |
| 마모 | 릴레이 접점이 마모됨 | 움직이는 접점 없음 |
| 밸브 종류 | AC 또는 DC 밸브 | DC 밸브만 가능 |
| 밸브 전원 | 릴레이 정격 내 어떤 값이든 | 약 6V 이상 |
| 절연 | 예, 코일과 접점 분리 | 예, PC817 포토커플러로 절연 |
| 적합한 경우 | AC 밸브, 간단한 프로젝트 | DC 밸브, 조용한 작동 또는 잦은 스위칭 |
12V DC 밸브라면 두 부품 모두 열고 닫는 같은 일을 합니다. 조용한 작동을 원하거나 밸브를 하루에 여러 번 스위칭한다면 MOSFET 모듈을 선택하세요. 밸브가 AC로 작동한다면 릴레이를 선택하세요.
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP8266 핀배열 및 ESP8266 전원을 켜는 방법에 대해 더 많이 보십시오.
이 회로는 브레드보드 없이도 만들 수 있습니다. 같은 배선은 다음과 같습니다:
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
액체 밸브 제어를 위한 ESP8266 코드
아래 코드는 수도 밸브를 5초 동안 켰다가 5초 동안 끕니다.
사용 방법
Arduino IDE에서 ESP8266을 시작하려면 다음 단계를 따르세요:
- ESP8266을 처음 사용하시는 경우 ESP8266 - 소프트웨어 설치 튜토리얼을 확인하세요.
- 다이어그램에 표시된 대로 구성 요소를 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.
- 시리얼 모니터에서 센서 출력
- USB 케이블을 사용하여 ESP8266을 컴퓨터에 연결하세요.
- Arduino IDE를 실행하고, 올바른 보드와 포트를 선택하세요.
- 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE에서 엽니다.
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 ESP8266으로 보냅니다.
- 시리얼 모니터에서 물 흐름 센서의 출력을 확인하세요.
코드 설명
소스 코드의 주석에 포함된 줄별 설명을 확인하세요!
MOSFET 모듈로 물/액체 밸브를 제어하는 방법
여기서는 릴레이를 빼고 그 자리에 MOSFET 모듈을 넣습니다. 밸브는 여전히 열리거나 닫히기만 하지만, 이제는 딸깍 소리 없이 작동합니다.
이 페이지에서 릴레이와 MOSFET 모듈은 서로 다른 핀을 사용합니다. 릴레이는 D8을, MOSFET 모듈은 D5 (GPIO14)를 사용합니다. 그래서 각 배선마다 자체 코드가 있습니다.
배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
| NodeMCU / 12V 쪽 | MOSFET 모듈 |
|---|---|
| D5 (GPIO14) | PWM |
| G (GND) | GND |
| 12V 어댑터 + | + |
| 밸브 + 선 | + (어댑터 +와 공유) |
| 밸브 − 선 | LOAD |
| 12V 어댑터 − | − |
밸브 안에는 코일이 있으므로 두 선 사이에 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819)가 필요합니다. 줄무늬(캐소드)가 밸브 + 선 쪽을 향해야 합니다.
ESP8266 코드
이 코드는 릴레이 코드와 같은 방식으로 작동합니다. HIGH는 밸브를 켜고(열림), LOW는 밸브를 끕니다(닫힘). 밸브는 5초 동안 열리고 5초 동안 닫히는 것을 계속 반복합니다. 시리얼 모니터에는 아무것도 출력되지 않습니다.
밸브에는 완전히 켜거나 완전히 끄는 신호만 주어야 하며, PWM은 절대 안 됩니다. 그래서 이 페이지는 MOSFET 모듈 튜토리얼의 PWM 페이드 코드를 사용하지 않습니다.
빠른 단계
- 위의 다이어그램에 표시된 대로 구성 요소를 연결하세요.
- USB 케이블을 사용하여 ESP8266 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
- Arduino IDE를 열고 위의 릴레이 빠른 단계와 같이 보드와 COM 포트를 선택하세요.
- 위의 코드를 복사하고 Upload 버튼을 클릭하세요.
- 밸브에 전원을 공급하세요. 밸브가 5초 동안 열렸다가 5초 동안 닫히기를 계속 반복합니다.
※ 주의:
MOSFET 모듈은 DC만 스위칭할 수 있으며, 밸브 전원은 최소 약 6V여야 합니다. AC 밸브에는 릴레이를 사용하세요.
동영상
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