SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 전자기 자물쇠

이 튜토리얼은 Raspberry Pi를 사용하여 전자기 잠금 장치(EM 잠금 장치, 자기 잠금 장치 또는 마그록이라고도 함)를 제어하는 방법을 안내합니다.

전자기 잠금 장치의 또 다른 대안은 솔레노이드 잠금 장치입니다. 자세한 내용은 라즈베리 파이 - 솔레노이드 잠금장치을 참조하세요.

준비물

1	×	라즈베리 파이 5	쿠팡 \| 아마존
1	×	전자기 잠금장치	아마존
1	×	릴레이	아마존
1	×	12V 전원 어댑터	아마존
1	×	DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 라즈베리 파이용 스크루 터미널 블록 쉴드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) 라즈베리 파이 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트	아마존

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전자기 잠금 장치 소개

전자기 잠금 장치 핀아웃

전자기 잠금 장치는 두 부분으로 구성됩니다:

두 개의 핀을 가진 전자석
아마추어 플레이트

작동 방식

전자석에 전원이 공급되면, 전류가 통과하면서 자기 플럭스를 생성하여 아마추어 플레이트가 전자석 쪽으로 끌어당겨져 잠기는 동작이 발생합니다.
반대로, 전자석에 전원이 공급되지 않으면 자기 플럭스가 생성되지 않아 아마추어 플레이트가 전자석에 끌어당겨지지 않고, 따라서 잠금 해제 동작이 발생합니다.

※ 주의:

전자기 자물쇠는 일반적으로 12V, 24V 또는 48V의 전원이 필요합니다. 따라서 직접 라즈베리 파이 핀에 연결할 수 없습니다. 릴레이를 사용하여 라즈베리 파이 핀에 연결해야 합니다.

전자기 잠금 장치가 릴레이에 연결되어 있는 경우(보통 열림 모드에서):

릴레이가 활성화되지 않았을 때, 문이 잠기지 않습니다.
릴레이가 활성화되었을 때, 문이 잠깁니다.

Raspberry Pi를 릴레이에 연결하면 전자기 잠금 장치를 제어하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 릴레이에 대한 자세한 내용은 라즈베리 파이 - 릴레이을 참조하세요.

설치를 위해 앰어처 플레이트는 문/창문(움직이는 부분)에 부착하고, 전자석은 문틀(고정된 부분)에 부착해야 합니다. 문이 닫힐 때 두 구성 요소가 맞닿게 됩니다.

선연결

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:

라즈베리 파이 코드로 EM 잠금장치 제어하기

아래 코드는 전자 자물쇠를 2초마다 잠그고 풀리게 합니다.

자세한 사용 방법

Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, 라즈베리 파이 - 소프트웨어 설치을 참조하세요.
Linux 및 macOS의 기본 SSH 클라이언트 또는 Windows의 PuTTY를 사용하여 SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결하세요. SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결하는 방법을 참조하세요.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않다면 다음 명령어를 사용하여 설치하세요:

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

Python 스크립트 파일 electromagnetic_lock.py을 생성하고 다음 코드를 추가하세요:

/* * 이 라즈베리 파이 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 라즈베리 파이 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-electromagnetic-lock */ import RPi.GPIO as GPIO import time # Set the GPIO mode (BCM or BOARD) GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Define the GPIO pin controlled the electromagnetic lock via the relay module RELAY_PIN = 12 # Set the relay pin as an output pin GPIO.setup(RELAY_PIN, GPIO.OUT) try: # Run the loop function indefinitely while True: # Turn the relay ON (HIGH) to lock the door GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.HIGH) time.sleep(2) # Wait for 2 seconds # Turn the relay OFF (LOW) to unlock the door GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW) time.sleep(2) # Wait for 2 seconds except KeyboardInterrupt: # If the user presses Ctrl+C, clean up the GPIO configuration GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하십시오:

python3 electromagnetic_lock.py

아마추어 플레이트를 전자석에 가까이 가져가십시오.
아마추어 플레이트와 전자석 사이의 인력을 확인하십시오.

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

전자기 자물쇠용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교

이 튜토리얼은 릴레이로 전자기 자물쇠를 스위칭합니다. 12V 전자기 자물쇠는 DC로 작동하므로 MOSFET 모듈로도 스위칭할 수 있습니다.

	릴레이	MOSFET 모듈
잠금 제어	잠금 또는 해제	잠금 또는 해제
스위칭 소리	매번 딸깍 소리가 남	소리 없음
스위칭 시간	느림(밀리초 단위)	매우 빠름
마모	사용할수록 접점이 낡음	마모되는 움직이는 부분이 없음
사용 가능한 자물쇠	AC 및 DC 자물쇠	DC 자물쇠만 가능
플라이백 다이오드	대부분의 릴레이 모듈은 필요 없음	반드시 추가(1N4007 또는 1N5819)
절연	예	예, PC817 포토커플러로 절연
이럴 때 선택	간단하고 흔한 구성	오랫동안 ON 상태로 있는 조용한 자물쇠

전자기 자물쇠는 문을 잠근 상태로 두기 위해 항상 ON 상태입니다. MOSFET 모듈은 이런 사용에 잘 맞습니다. 손실이 작아서 뜨거워지지 않습니다. 둘 다 Raspberry Pi 핀이 HIGH(GPIO.output(pin, GPIO.HIGH))일 때 켜지므로 코드는 그대로입니다. 자물쇠 안에는 코일이 있으므로 다이오드를 양단에 연결하세요. 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 자물쇠 +에, 다른 쪽은 자물쇠 −에 연결합니다.

아직 전자기 자물쇠에 릴레이와 MOSFET 모듈을 모두 사용하는 튜토리얼은 없습니다. 가장 가까운 것은 라즈베리 파이 - 물/액체 밸브 튜토리얼입니다. 밸브도 안에 코일이 있고 ON 또는 OFF만 하기 때문입니다. MOSFET 모듈의 배선과 안전 팁은 라즈베리 파이 - MOSFET 모듈 튜토리얼을 참고하세요.

동영상

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라즈베리 파이 - 버튼으로 전자기 자물쇠 제어

라즈베리 파이 - 버튼 제어 전자기 잠금 장치을 확인하세요.