SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 리미트 스위치

이 튜토리얼은 리미트 스위치와 함께 Raspberry Pi를 사용하는 방법을 안내합니다. 자세히 배울 내용:

라즈베리 파이를 리미트 스위치에 연결하는 방법.
라즈베리 파이를 프로그래밍하여 리미트 스위치의 상태를 읽는 방법.
라즈베리 파이를 프로그래밍하여 리미트 스위치가 눌렸는지 아닌지 확인하는 방법.

Hardware Preparation

1	×	Raspberry Pi 4 Model B	Amazon
1	×	Limit Switch (KW12-3)	쿠팡 \| Amazon
1	×	Limit Switch (V-156-1C25)	쿠팡 \| Amazon
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1	×	(추천) Soldering Iron	Amazon
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리미트 스위치에 대하여

이것을 리미트 스위치라고 부르는 이유는 움직이는 물체가 한계에 도달했을 때 이를 감지하는 것이 주된 목적이기 때문입니다.

제한 스위치 핀아웃

다양한 종류의 리미트 스위치가 존재하지만, 가장 널리 선호되는 모델로는 KW12-3 및 V-156-1C25 모델이 있으며, 각각 세 개의 핀을 가지고 있습니다.

C: 이것은 일반 핀이며, 일반적으로 열림과 닫힘 모드 모두에 사용됩니다.
NO: 이것은 일반적으로 열림 핀이며, 일반적으로 열림 모드에 사용됩니다.
NC: 이것은 일반적으로 닫힘 핀이며, 일반적으로 닫힘 모드에 사용됩니다.

image source: diyables.io

작동 방식

리미트 스위치는 세 개의 핀을 가지고 있지만, 일반적으로 두 개의 핀만 사용됩니다: C 핀과 다른 두 개 중 하나입니다. 따라서 네 가지 가능한 구성이 있습니다. 다음 표는 리미트 스위치의 배선과 네 가지 시나리오에 대한 Raspberry Pi의 해당 읽기를 보여줍니다.

	C pin	NO pin	NC pin	Raspberry Pi Input Pin's State
1	GND	Raspberry Pi Input Pin (with pull-up)	not connected	HIGH when untouched, LOW when touched
2	GND	not connected	Raspberry Pi Input Pin (with pull-up)	LOW when untouched, HIGH when touched
3	VCC	Raspberry Pi Input Pin (with pull-down)	not connected	LOW when untouched, HIGH when touched
4	VCC	not connected	Raspberry Pi Input Pin (with pull-down)	HIGH when untouched, LOW when touched

각 방법에 대해 GND 핀과 Raspberry Pi 입력 핀을 교환할 수 있습니다. 이를 통해 Raspberry Pi를 제한 스위치에 연결하는 8가지 가능성을 제공합니다.

우리는 네 가지 옵션 중 하나를 선택해야 합니다. 튜토리얼의 나머지 부분은 첫 번째 방법을 사용할 것입니다.

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

안전하고 신뢰할 수 있는 배선 연결을 위해 납땜 인두를 사용하여 리미트 스위치의 전선과 핀을 함께 납땜할 것을 제안합니다. 그 후, 열수축 튜브를 사용하여 안전성을 확보하세요.

라즈베리 파이 코드 - 리미트 스위치

버튼과 마찬가지로 리미트 스위치도 디바운싱이 필요합니다 (자세한 내용은 왜 버튼/리미트 스위치에 디바운스가 필요합니까?을 참조하세요).

※ NOTE THAT:

제한 스위치에는 두 가지 인기 있는 응용이 있습니다:

첫 번째: 스위치가 접촉되면 한 가지 동작을 수행하고, 스위치가 미접촉되면 다른 동작을 수행합니다.
두 번째: 스위치가 미접촉에서 접촉(또는 접촉에서 미접촉)으로 변경되면 동작을 실행합니다.

Detailed Instructions

Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인합니다.
Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인합니다.
라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인합니다.
Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하세요.
Linux 및 macOS에서는 내장된 SSH 클라이언트를 사용하고 Windows에서는 PuTTY를 사용하여 SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결합니다. PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하는 방법을 참조하세요.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인합니다. 설치되어 있지 않은 경우 다음 명령어를 사용하여 설치합니다:

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

Python 스크립트 파일 limit_switch.py을(를) 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-limit-switch import RPi.GPIO as GPIO # Set the GPIO mode to BCM GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Define the GPIO pin for your button SWITCH_PIN = 16 # Define debounce time in milliseconds DEBOUNCE_TIME_MS = 200 # 200 milliseconds # Set the initial state and pull-up resistor for the button GPIO.setup(SWITCH_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Initialize the button state and previous state switch_state = GPIO.input(SWITCH_PIN) prev_switch_state = switch_state # Define a function to handle button presses def button_callback(channel): global switch_state switch_state = GPIO.input(SWITCH_PIN) # Add an event listener for the button press GPIO.add_event_detect(SWITCH_PIN, GPIO.BOTH, callback=button_callback, bouncetime=DEBOUNCE_TIME_MS) try: # Main loop while True: # Check if the button state has changed if switch_state != prev_switch_state: if switch_state == GPIO.HIGH: print("The limit switch: TOUCHED -> UNTOUCHED") else: print("The limit switch: UNTOUCHED -> TOUCHED") prev_switch_state = switch_state if switch_state == GPIO.HIGH: print("The limit switch: UNTOUCHED") else: print("The limit switch: TOUCHED") except KeyboardInterrupt: # Clean up GPIO on exit GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:

python3 limit_switch.py

리미트 스위치를 누른 후 놓으세요.
터미널에서 결과를 확인하세요.

PuTTY - Raspberry Pi

The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED -> TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED The limit switch: TOUCHED -> UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED The limit switch: UNTOUCHED

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

Video Tutorial

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