SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 도어 센서

문 센서는 보안 시스템에서 흔히 사용하는 기능입니다. 이 장치는 문과 창문과 같은 입구를 감지하고 모니터링하는 데 사용됩니다. 이 장치는 접촉 센서, 출입 센서 또는 창문 센서라고도 불립니다.

이 튜토리얼은 라즈베리 파이를 도어 센서와 함께 사용하는 방법을 안내합니다. 자세히 살펴볼 내용은 다음과 같습니다:

라즈베리 파이를 도어 센서에 연결하는 방법.
라즈베리 파이를 프로그래밍하여 도어 센서의 상태를 읽는 방법.
라즈베리 파이를 프로그래밍하여 문이 열려 있는지 닫혀 있는지 확인하는 방법.

Hardware Preparation

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도어 센서에 관하여

도어 센서 핀아웃

문 센서는 두 부분으로 구성됩니다.

두 핀이 있는 리드 스위치
자석

일반적인 스위치/버튼과 마찬가지로, 리드 스위치의 두 핀을 구별할 필요가 없습니다.

작동 방식

자석은 움직이는 요소인 문/창문에 부착되고, 리드 스위치는 고정된 요소인 문틀에 부착됩니다. 문이 닫히면 두 구성 요소가 접촉합니다:

자석이 리드 스위치에 가까워지면 리드 스위치 회로가 닫힙니다.
자석이 리드 스위치에서 멀어지면 리드 스위치 회로가 열립니다.

※ NOTE THAT:

리드 스위치는 핀에 LOW 또는 HIGH 값을 제공하지 않습니다. 스위치는 닫혀 있거나 열려 있습니다. 라즈베리 파이와 연결된 핀의 값은 LOW, HIGH 또는 플로팅(예측할 수 없는) 값일 수 있습니다. 플로팅 값을 방지하려면 라즈베리 파이 핀에 풀업 또는 풀다운 저항을 사용해야 합니다.

리드 스위치의 한 핀을 GND에 연결하고 리드 스위치의 다른 핀을 풀업 저항기(내부 또는 외부)가 있는 Raspberry Pi 입력 핀에 연결하면:

자석이 리드 스위치에 가까울 때, Raspberry Pi 입력 핀의 값은 LOW입니다.
자석이 리드 스위치에서 멀리 있을 때, Raspberry Pi 입력 핀의 값은 HIGH입니다.

문 상태를 확인하려면 라즈베리 파이의 입력 핀 상태를 확인하기만 하면 됩니다.

상태가 LOW이면, 문이 닫혀 있습니다
상태가 HIGH이면, 문이 열려 있습니다

문 열림/문 닫힘 이벤트를 감지하기 위해, 우리는 Raspberry Pi 입력 핀의 상태 변화를 모니터링할 수 있습니다.

상태가 LOW에서 HIGH로 전환되면 문 열림 이벤트가 감지됩니다.
상태가 HIGH에서 LOW로 전환되면 문 닫힘 이벤트가 감지됩니다.

Wiring Diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

배선 구성을 간단하고 체계적으로 만들기 위해, Raspberry Pi용 스크루 터미널 블록 실드 사용을 권장합니다. 이 실드는 아래와 같이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬운 연결을 제공합니다:

Raspberry Pi Screw Terminal Block Shield

도어 센서를 위한 프로그래밍 방법

GPIO.setup() 함수를 이용하여 Raspberry Pi 핀을 디지털 입력 모드로 초기화합니다. 예를 들어, 다음 코드는 핀 13을 입력으로 초기화하는 데 사용할 수 있습니다:

GPIO.setup(DOOR_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # 도어 센서 핀을 입력으로 설정하고 풀업 저항을 사용합니다.

Raspberry Pi 핀의 상태를 확인하기 위해 GPIO.input() 함수를 사용합니다.

door_state = GPIO.input(DOOR_SENSOR_PIN) # 도어 센서 핀의 입력을 읽어옵니다.

라즈베리 파이 코드 - 문 열림 및 닫힘 상태 확인

Detailed Instructions

라즈비안 또는 기타 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 Pi에 설치되어 있는지 확인하십시오.
Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하십시오.
일부 라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하십시오.
Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하십시오.
Linux와 macOS에서는 내장된 SSH 클라이언트를 사용하고, Windows에서는 PuTTY를 사용하여 SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결하십시오. PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하는 방법을 참조하십시오.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하십시오. 설치되어 있지 않다면, 다음 명령어를 사용하여 설치하십시오:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

door_sensor.py 파일을 만들고 다음 코드를 추가하세요:

# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 # 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. # 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: # https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-door-sensor import RPi.GPIO as GPIO import time # Set the GPIO mode to BCM GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Define the GPIO pin number to which the sensor is connected DOOR_SENSOR_PIN = 16 # Setup the GPIO pin as an input GPIO.setup(DOOR_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) try: while True: # Read the state of the door sensor (HIGH when open, LOW when closed) door_state = GPIO.input(DOOR_SENSOR_PIN) if door_state == GPIO.HIGH: print("Door is OPEN") else: print("Door is CLOSED") time.sleep(0.1) # Add a small delay to avoid excessive reads except KeyboardInterrupt: print("Exiting...") GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령어를 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:

python3 door_sensor.py

자석을 리드 스위치에 가까이 가져갔다가 멀리 이동합니다.
터미널에서 결과를 확인합니다.

PuTTY - Raspberry Pi

Door is OPEN Door is OPEN Door is OPEN Door is CLOSED Door is CLOSED Door is CLOSED Door is CLOSED Door is CLOSED Door is OPEN Door is OPEN

스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프에서 계속 실행됩니다.

코드가 현재 문 상태를 계속 출력하는 것을 알 수 있습니다. 문 상태가 변경될 때만 출력되도록 하려면 다음 세션을 확인하세요.

라즈베리 파이 코드 - 문 열림 및 문 닫힘 이벤트 감지

Python 스크립트 파일 door_sensor_events.py를 생성하고 다음 코드를 추가하세요:

# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 # 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. # 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: # https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-door-sensor import RPi.GPIO as GPIO import time # Set the GPIO mode to BCM GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Define the GPIO pin number to which the sensor is connected DOOR_SENSOR_PIN = 17 # Setup the GPIO pin as an input GPIO.setup(DOOR_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Variable to store the previous state of the door sensor prev_door_state = GPIO.HIGH try: while True: # Read the state of the door sensor (HIGH when open, LOW when closed) door_state = GPIO.input(DOOR_SENSOR_PIN) if door_state != prev_door_state: if door_state == GPIO.HIGH: print("Door is OPEN") else: print("Door is CLOSED") prev_door_state = door_state time.sleep(0.1) # Add a small delay to avoid excessive reads except KeyboardInterrupt: print("Exiting...") GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령어를 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:

python3 door_sensor_events.py

자석을 리드 스위치 근처로 가져간 다음 멀리 이동하세요.
터미널에서 결과를 확인하세요.