라즈베리 파이 릴레이
이전 튜토리얼에서는 Raspberry Pi를 사용하여 LED를 켜고 끄는 방법을 배웠습니다. 이 튜토리얼에서는 Raspberry Pi를 사용하여 고전압 전원 공급 장치를 사용하는 특정 장치(예: 전구, 팬, 전자기 잠금 장치, 직선 작동기 등)를 활성화하고 비활성화하는 방법을 안내합니다.
Raspberry Pi를 사용하여 LED와 전구를 제어하는 공통점과 차이점은 무엇입니까?
일반적인 방법: LED를 제어하는 것과 유사하게, 우리는 Raspberry Pi의 출력 핀을 사용하여 이를 켜고 끕니다.
차이:
- LED는 저전력으로 인해 Raspberry Pi의 핀에 직접 연결할 수 있습니다.
- 전구의 경우 고전압 및/또는 고전류가 필요하여 Raspberry Pi의 핀에 직접 연결할 수 없으므로 고전압/고전류로부터 Raspberry Pi를 보호하기 위해 릴레이가 필요합니다.
Hardware Preparation
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| 1 | × | 12V Power Adapter | Amazon | |
| 1 | × | DC Power Jack | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Breadboard | 쿠팡 | Amazon | |
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릴레이에 대하여
릴레이는 라즈베리 파이나 기타 마이크로컨트롤러를 사용하여 프로그래밍할 수 있는 전기 스위치입니다. 이는 높은 전압 및/또는 높은 전류를 사용하는 장치를 프로그래밍 방식으로 켜고 끄는 데 사용됩니다.
라즈베리 파이와 고전압 부품 사이의 다리 역할을 합니다.
WARNING
전압이 메인 전압에 관련된 프로젝트를 만들 때는 위험성을 인식하는 것이 중요합니다. 이것은 매우 중요한 문제이며, 여러분의 안전이 최우선입니다. 자신이 무엇을 하고 있는지 확신이 서지 않는다면 시도하지 마십시오. 도움을 줄 수 있는 전문가에게 요청하세요.
일부 릴레이는 DC와 AC 장치 모두에 사용할 수 있지만, 테스트용으로는 DC 장치(최대 24V)를 사용하는 것을 강력히 권장합니다.
릴레이 핀아웃
릴레이에는 두 개의 핀 세트가 있습니다: 입력(저전압) 그룹과 출력(고전압) 그룹:
- 입력 그룹은 Raspberry Pi에 연결되어 있으며, 세 개의 핀으로 구성됩니다:
- DC- 핀: GND (0V)에 연결되어야 합니다
- DC+ 핀: VCC (5V)에 연결되어야 합니다
- IN 핀: Raspberry Pi로부터 제어 신호를 받습니다
- 출력 그룹은 고전압 장치에 연결되어 있으며, 세 개의 핀(일반적으로 스크류 터미널)으로 구성됩니다:
- NO 핀: 일반적으로 열림 핀입니다. 일반적으로 열림 모드에서 사용됩니다
- NC 핀: 일반적으로 닫힘 핀입니다. 일반적으로 닫힘 모드에서 사용됩니다
- COM 핀: 공통 핀입니다. 일반적으로 열림 및 일반적으로 닫힘 모드 둘 다에서 사용됩니다
- 일반적으로 열림 모드를 사용하면 COM 핀과 NO 핀이 사용됩니다.
- 일반적으로 닫힘 모드를 사용하면 COM 핀과 NC 핀이 사용됩니다.
- 저수준 트리거 모드
- 고수준 트리거 모드
- 보통 열림
- 보통 닫힘. 이것들은 반대입니다.
- 평상시 개방 모드와 평상시 닫힘 모드는 반대로 작동합니다
- 대부분의 릴레이 모듈은 평상시 개방 모드와 평상시 닫힘 모드를 모두 지원합니다
- 저전압 트리거 모드와 고전압 트리거 모드는 반대로 작동합니다
- 모든 릴레이 모듈이 저전압 트리거 모드와 고전압 트리거 모드를 모두 지원하는 것은 아닙니다
- 주어진 시간에 릴레이 모듈은 저전압 트리거 모드와 고전압 트리거 모드 중 하나만 작동할 수 있습니다
- 라즈베리 파이의 핀을 릴레이의 IN 핀에 연결하기
- 핀을 LOW 또는 HIGH로 프로그래밍하여 릴레이 제어하기
일반적으로 고전압 그룹의 모든 핀을 사용하지는 않습니다. 우리는 그 중 두 개만 사용합니다:
게다가, 릴레이가 LOW 및 HIGH 레벨 트리거를 모두 가지고 있는 경우, 일반적으로 LOW 레벨 트리거나 HIGH 레벨 트리거를 선택할 수 있는 점퍼가 있습니다.
※ NOTE THAT:
릴레이 모듈의 핀 배열은 제조사마다 다를 수 있습니다. 릴레이 모듈을 작업할 때는 항상 모듈에 인쇄된 라벨을 참고하는 것이 중요합니다. 주의하세요!
고전압 장치를 릴레이에 연결하는 방법
작동 방식
제조업체와 설치 방법에 따라 릴레이의 작동 방식이 다를 수 있습니다.
IN 핀의 경우, 입력 모드에 따라 릴레이가 반대로 작동하는 두 가지 방식이 있습니다.
출력 핀에는 두 가지 작동 모드가 있습니다:
"일반적으로"라는 용어는 "IN 핀이 LOW (0V)에 연결된 경우"를 의미합니다.
자세한 내용으로 들어가기 전에, 간단한 정보를 알려드리겠습니다.
입력 모드와 출력 모드의 조합은 여러 사용 사례를 생성합니다. 초보자라면 HIGH 레벨 트리거 모드와 보통 오픈 모드를 사용하는 것을 권장합니다.
HIGH level trigger 모드는 LOW level trigger와 반대로 작동하기 때문에 자세히 설명될 것입니다. LOW level trigger는 반대 방식으로 작동합니다.
고수준 트리거 - 일반적으로 개방 모드
이 모드를 사용하기 위해서는 고전압 장치를 COM 핀과 NO 핀에 연결해야 합니다.
IN 핀이 LOW (0V)에 연결되면 스위치가 열리게 되어 장치가 꺼져 있거나 (또는 비활성 상태가) 됩니다.
반대로, IN 핀이 HIGH (5V)에 연결되면 스위치가 닫히고 장치가 ON(또는 활성화)됩니다.
고수준 트리거 - 보통 닫힘 모드
이 모드를 사용하려면 고전압 장치를 COM 핀과 NC 핀에 연결해야 합니다.
IN 핀이 LOW(0V)와 연결되면 스위치는 꺼지고, 장치는 켜지거나(활성화됩니다).
IN 핀이 HIGH (5V)에 연결되면 스위치가 열립니다. 장치는 꺼지거나(또는 비활성화됨) 있습니다.
요약
| Input modes | Output Modes | IN pin (programmable) | Output pins | Relay state | Device state |
|---|---|---|---|---|---|
| HIGH Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| HIGH Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| LOW Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
최대 8개의 사용 사례가 있습니다. 이것은 압도적일 수 있습니다. 그러나 초보자라면 처음 두 가지 시나리오에만 신경 쓰면 되며, 이는 높은 수준의 트리거와 보통 열린 상태를 포함합니다. 나머지 이 튜토리얼은 이 두 가지 사용 사례에 중점을 둘 것입니다.
라즈베리 파이 - 릴레이
라즈베리 파이는 릴레이를 제어하며, 릴레이는 다시 고전압 장치를 제어합니다.
릴레이를 관리하는 것은 간단합니다. 필요한 것은 다음과 같습니다:
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:
릴레이 프로그래밍 방법
- Raspberry Pi의 핀 3을 디지털 출력 모드로 설정하려면 RPi.GPIO를 사용하세요. 예를 들어:
- GPIO.output() 함수를 사용하여 핀을 0V로 설정하십시오:
- GPIO.output() 함수를 사용하여 핀을 5V로 설정하십시오.
라즈베리 파이 코드
Detailed Instructions
- 라즈비안 또는 다른 라즈베리 파이 호환 운영 체제가 Pi에 설치되어 있는지 확인하세요.
- 라즈베리 파이가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
- 라이브러리를 설치해야 하는 경우 라즈베리 파이가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
- 라즈베리 파이를 처음 사용하는 경우, 라즈베리 파이 설정 방법을 참조하세요.
- Linux 및 macOS의 내장 SSH 클라이언트 또는 Windows의 PuTTY를 사용하여 SSH를 통해 PC를 라즈베리 파이에 연결하세요. SSH를 통해 PC를 라즈베리 파이에 연결하는 방법에 대해서는 여기를 참조하세요.
- RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않은 경우 다음 명령을 사용하여 설치하세요.
- Python 스크립트 파일 relay.py을(를) 생성하고 다음 코드를 추가하세요:
- 파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령어를 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요:
- LED 스트립을 확인해보세요. 깜빡이고 있어야 합니다.
스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프로 계속 실행됩니다.
Video Tutorial
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스스로에게 도전하세요
- 방에 들어가면 조명이 자동으로 켜집니다. 방을 나간 후에는 30초 후에 꺼집니다. 자세한 내용은 Raspberry Pi - 모션 센서를 참조하십시오.