라즈베리 파이 팬
이 튜토리얼은 라즈베리 파이를 사용하여 팬을 제어하는 방법을 안내합니다.
두 가지 방법이 있습니다. 릴레이를 사용하는 방법과 MOSFET 모듈을 사용하는 방법입니다. 릴레이는 팬을 켜고 끄기만 할 수 있습니다. MOSFET 모듈은 켜고 끌 수 있고, 딸깍 소리 없이 팬이 도는 속도도 바꿀 수 있습니다. 이 튜토리얼에서 두 가지 방법을 모두 배웁니다.
준비물
| 1 | × | 라즈베리 파이 5 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 릴레이 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N) | 아마존 | |
| 1 | × | 12V DC 선풍기 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) 5V DC 선풍기 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 라즈베리 파이용 스크루 터미널 블록 쉴드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 라즈베리 파이 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트 | 아마존 |
DC 팬에 대해
핀아웃
DC 팬은 보통 두 개의 핀이 있습니다:
- 음극 (-) 핀 (검정색): DC 전원 공급 장치의 음극 전선에 연결해야 함
- 양극 (+) 핀 (빨간색): DC 전원 공급 장치의 양극 전선에 연결해야 함
DC 전원 공급 장치의 전압은 팬에 지정된 전압과 같아야 합니다. 이 튜토리얼에서는 12VDC 및 5VDC 팬을 사용할 것입니다.
팬 제어 방법
- DC 팬이 12V/5V 전원 공급 장치로 구동되면 최대 속도로 작동합니다.
- DC 팬이 12V/5V PWM 신호로 구동되면 팬의 속도를 제어할 수 있습니다.
이 튜토리얼은 라즈베리 파이를 사용하여 12V/5V 팬을 켜거나 끄는 방법을 안내합니다. 팬의 속도를 제어하려면 이 튜토리얼 끝부분의 MOSFET 모듈 부분을 참조하세요.
팬을 켜고 끄려면 Raspberry Pi와 팬 사이에 릴레이를 사용해야 합니다. 이 릴레이는 Raspberry Pi가 팬을 켜거나 끄는 데 사용할 수 있습니다.
릴레이(핀아웃, 작동, 프로그래밍 등)에 익숙하지 않은 경우, 더 많은 정보를 위해 라즈베리 파이 - 릴레이을 참조하시기 바랍니다.
MOSFET 모듈이 처음이신가요? 라즈베리 파이 - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 핀과 작동 방식을 설명합니다.
팬용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교
| 릴레이 | MOSFET 모듈 | |
|---|---|---|
| 할 수 있는 일 | 팬을 켜거나 끄기 | 켜거나 끄기, 그리고 PWM으로 팬 속도 설정 |
| 소리 | 켜고 끌 때마다 딸깍 소리 | 소리 없음 |
| 움직이는 부품 | 있음, 마모되는 금속 접점 | 없음, 그래서 오래 사용 가능 |
| 스위칭 속도 | 느림(몇 밀리초) | 매우 빠름 |
| 팬 종류 | AC 또는 DC 팬 | DC 팬만 가능 |
| 팬 공급 전압 | 릴레이 정격 내의 모든 전압 | 약 6V 이상(12V 팬은 가능, 5V 팬은 불가) |
| 절연 | 있음, 코일과 접점 사이 | 있음, PC817 포토커플러 사용 |
| 적합한 경우 | AC 팬 또는 간단한 ON/OFF 팬 | 속도 제어가 필요한 12V DC 팬 |
12V DC 팬에는 보통 MOSFET 모듈이 더 좋은 선택입니다. 최대 속도가 필요 없을 때 팬을 느리고 조용하게 돌릴 수 있기 때문입니다. 팬이 5V이거나 AC로 작동한다면 릴레이를 사용하세요.
라즈베리 파이 코드
자세한 사용 방법
- Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
- PC와 동일한 로컬 네트워크에 Raspberry Pi가 연결되어 있는지 확인하세요.
- 일부 라이브러리를 설치해야 하는 경우 인터넷에 Raspberry Pi가 연결되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, 라즈베리 파이 - 소프트웨어 설치을 참조하세요.
- Linux 및 macOS의 내장 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:
- Python 스크립트 파일 fan.py을(를) 생성하고 다음 코드를 추가하세요:
- 파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:
- 팬의 상태를 확인하세요.
스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 계속해서 무한 루프로 실행됩니다.
코드 설명
소스 코드의 주석에 있는 줄별 설명을 확인해보세요!
MOSFET 모듈로 팬 속도 제어하기
이제 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿔 봅니다. 라즈베리 파이가 모듈에 PWM 신호를 보내면, 모듈은 팬에 더 많은 전력 또는 더 적은 전력을 줍니다. 이렇게 하면 팬이 빠르게 돌거나, 느리게 돌거나, 멈출 수 있습니다.
배선도
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 GPIO16(핀 36)을 MOSFET 모듈의 PWM 핀에 연결
- Raspberry Pi GND(핀 34)를 MOSFET 모듈의 GND 핀에 연결
- 12V 어댑터 양극(+)을 + 단자에 연결
- 팬 빨간색 전선(+)도 + 단자에 연결(어댑터 양극과 같은 단자를 함께 사용)
- 팬 검정색 전선(−)을 LOAD 단자에 연결
- 12V 어댑터 음극(−)을 − 단자에 연결
- 팬에 병렬로 플라이백 다이오드(1N4007 또는 1N5819) 연결: 줄무늬가 있는 쪽(캐소드)은 팬 빨간색 전선에, 다른 쪽은 팬 검정색 전선에 연결
라즈베리 파이 코드
아래 스크립트는 MOSFET 모듈 튜토리얼에서 사용한 것과 같습니다. 먼저 팬이 2초 동안 최대 속도로 돌고 2초 동안 멈춥니다. 그다음 10%에서 100%까지 단계적으로 빨라지고, 다시 0%까지 느려집니다.
자세한 사용 방법
- 위의 릴레이 Quick Steps와 같이 Raspberry Pi, SSH, RPi.GPIO 라이브러리를 준비하세요.
- 위의 배선도와 같이 팬과 MOSFET 모듈을 연결하세요.
- Python 스크립트 파일 MosfetModule.py을(를) 생성하고 다음 코드를 추가하세요:
- 12V 어댑터를 꽂은 다음 스크립트를 실행하세요:
- 팬을 듣고 지켜보세요. 팬이 최대 속도로 돌다가 멈추고, 천천히 빨라졌다가 느려집니다.
- 터미널의 출력을 확인하세요:
많은 팬은 10%나 20%에서 돌기 시작하지 않습니다. 이는 정상입니다. 보통 30% 정도에서 돌기 시작합니다.
※ 주의:
MOSFET 모듈은 DC에서만 작동하며, 부하 전원은 최소 약 6V여야 합니다. AC 팬이나 5V 팬에는 릴레이 방식을 사용하세요.
동영상
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