라즈베리 파이 피코 펌프 제어
Raspberry Pi Pico를 프로그래밍하여 펌프를 켜고 끄는 방법을 알려드립니다.
초보자가 Raspberry Pi Pico를 쉽게 시작할 수 있도록 명확한 지침, 코딩 예제, 배선도, 비디오 가이드, 그리고 각 코드 단계에 대한 간단한 설명을 포함하고 있습니다.
이 가이드에서는 12V 펌프를 Raspberry Pi Pico에 연결하는 방법과 Raspberry Pi Pico를 프로그래밍하여 펌프를 제어하는 방법을 배우게 됩니다. 이 튜토리얼은 식물 급수, 수족관 또는 물 보충 스테이션을 위한 시스템을 만드는 데 도움이 될 것입니다.
릴레이 또는 MOSFET 모듈로 펌프를 구동할 수 있습니다. 릴레이는 펌프를 켜거나 끄기만 합니다. MOSFET 모듈도 그렇게 할 수 있지만, PWM으로 펌프 속도, 즉 물의 흐름도 바꿀 수 있습니다. 딸깍 소리도 나지 않습니다. 이 튜토리얼에서는 두 가지를 모두 사용하는 방법을 배웁니다.
준비물
| 1 | × | 라즈베리 파이 피코 W | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 라즈베리 파이 피코 (또는) | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 마이크로 USB 케이블 | 아마존 | |
| 1 | × | 릴레이 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N) | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 펌프 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | Vinyl Tube | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 라즈베리 파이 피코용 스크루 터미널 확장 보드 | 아마존 |
12V 펌프에 대하여
핀아웃
12V 펌프는 보통 두 개의 핀이 있다.
- DC 전원 공급 장치의 GND에 음극 (-) 핀(검정)을 연결합니다.
- DC 전원 공급 장치의 12V에 양극 (+) 핀(빨강)을 연결합니다.
펌프 제어 방법
12V 전원 공급 장치는 12V 펌프에 적합합니다. Raspberry Pi Pico로 펌프를 제어하려면 두 기기 사이에 릴레이를 사용하세요. Raspberry Pi Pico는 릴레이를 통해 펌프를 제어합니다. 릴레이의 작동 원리(핀 배열, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)를 모른다면 라즈베리파이 피코 - 릴레이에서 배워보세요.
MOSFET 모듈을 사용해 본 적이 없다면 라즈베리 파이 피코 - MOSFET 모듈 튜토리얼에서 단계별로 설명합니다.
펌프용 릴레이와 MOSFET 모듈 비교
| 릴레이 | MOSFET 모듈 | |
|---|---|---|
| 제어 | 펌프 켜기 또는 끄기 | 펌프 켜기 또는 끄기, 그리고 PWM으로 흐름(속도) 제어 |
| 소리 | 스위칭할 때마다 딸깍 소리 | 소리 없음 |
| 스위칭 | 느림, 밀리초 단위 | 매우 빠름 |
| 수명 | 금속 접점이 시간이 지나면 마모됨 | 움직이는 부품 없음 |
| 펌프 종류 | AC 또는 DC 펌프 | DC 펌프만 가능 |
| 공급 전압 | 정격 내 모든 전압 | 약 6V 이상 |
| 절연 | 예, 코일과 접점 | 예, PC817 포토커플러 |
| 적합한 경우 | AC 펌프, 단순 켜기/끄기 | 12V DC 펌프, 부드럽거나 조절 가능한 흐름 |
12V DC 펌프에서는 MOSFET 모듈로 식물에 강한 물줄기 대신 부드럽고 느린 흐름을 줄 수 있습니다. 펌프가 AC로 작동한다면 릴레이를 사용해야 합니다.
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
브레드보드를 사용하지 않는다면 이렇게 연결하세요:
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
라즈베리 파이 피코 코드
아래 코드는 펌프를 5초 동안 켠 후 5회의 사이클 동안 끕니다.
자세한 사용 방법
아래의 지시사항을 단계별로 따라주세요:
- Thonny IDE가 컴퓨터에 설치되어 있는지 확인하십시오.
- MicroPython 펌웨어가 Raspberry Pi Pico에 설치되어 있는지 확인하십시오.
- Raspberry Pi Pico를 처음 사용하신다면, 자세한 지침은 라즈베리 파이 피코 - 시작하기 튜토리얼을 참조하십시오.
- 제공된 다이어그램에 따라 Raspberry Pi Pico를 12V 펌프에 연결하십시오.
- USB 케이블을 사용하여 Raspberry Pi Pico를 컴퓨터에 연결하십시오.
- 컴퓨터에서 Thonny IDE를 실행하십시오.
- Thonny IDE에서 Tools Options 메뉴를 통해 MicroPython (Raspberry Pi Pico) 인터프리터를 선택하십시오.
- 인터프리터 탭에서 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (Raspberry Pi Pico)를 선택하십시오.
- 올바른 포트가 선택되어 있는지 확인하십시오. Thonny IDE가 자동으로 포트를 감지하지만, 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다 (예: Windows에서는 COM3, Linux에서는 /dev/ttyACM0).
- 위의 코드를 복사하여 Thonny IDE의 에디터에 붙여넣으십시오.
- 다음과 같이 스크립트를 Raspberry Pi Pico에 저장하십시오:
- 저장 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S 키를 사용합니다.
- 저장 대화 상자에서 “This computer”와 “Raspberry Pi Pico” 두 섹션이 표시됩니다. “Raspberry Pi Pico”를 선택하십시오.
- 파일을 main.py로 저장하십시오.
- 녹색 Run 버튼을 클릭하거나 (또는 F5 키를 눌러) 스크립트를 실행하십시오. 스크립트가 실행됩니다.
- 펌프가 정상 작동하는지 확인하십시오.
만약 스크립트의 이름을 main.py로 지정하고 이를 Raspberry Pi Pico의 루트 디렉토리에 저장하면, Pico의 전원이 켜지거나 리셋될 때마다 자동으로 실행됩니다. 이는 전원이 켜지자마자 즉시 실행되어야 하는 독립 실행형 애플리케이션에 유용합니다. 만약 스크립트의 이름을 main.py가 아닌 다른 이름으로 지정하면, Thonnys의 셸에서 수동으로 실행해야 합니다.
코드 설명
위의 Raspberry Pi Pico 코드 주석은 모든 것을 설명합니다.
Raspberry Pi Pico 코드 - MOSFET 모듈로 펌프 제어하기
이제 릴레이를 MOSFET 모듈로 바꿔 보겠습니다. Pico는 GP18로 PWM을 보내 펌프 속도를 바꿉니다.
배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
- Pico의 GP18은 모듈의 PWM에, Pico의 GND 핀은 모듈의 GND에 연결합니다.
- 12V 어댑터: 양극 전선은 +에, 음극 전선은 −에 연결합니다.
- 펌프: 빨간색 전선(+)도 +에, 검은색 전선(−)은 LOAD에 연결합니다.
- 펌프에는 코일이 있으므로, 펌프 전선 사이에 1N4007 또는 1N5819 다이오드를 연결하고, 줄무늬(캐소드)가 펌프 + 쪽에 오도록 합니다.
코드
펌프는 2초 동안 최대 전력으로 작동한 다음 2초 동안 멈춥니다. 그 후 전력이 10%에서 100%까지 올라갔다가 0%로 내려옵니다. 물의 흐름이 강해졌다가 약해지는 것을 볼 수 있습니다.
자세한 사용 방법
- 릴레이 Quick Steps에 설명된 대로 Thonny와 MicroPython을 설정합니다.
- 펌프를 물에 넣고, 다이어그램과 같이 MOSFET 모듈과 배선합니다. 아직 12V 어댑터는 꽂지 마세요.
- 코드를 Thonny에 복사하여 Raspberry Pi Pico에 main.py로 저장합니다.
- 12V 어댑터를 꽂고 녹색 Run 버튼을 누릅니다.
- 물의 흐름을 지켜보고 Shell 출력을 읽어 봅니다.
팁: MOSFET 모듈은 DC 부하 전용이며 약 6V 이상의 공급 전압이 필요합니다. AC 펌프에는 여전히 릴레이가 필요합니다. 또한 펌프를 물 없이 작동시키지 마세요.
동영상
비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.
자신에게 도전하세요
- Raspberry Pi Pico, 토양 수분 센서, 펌프를 사용하여 자동 급수 시스템을 만드세요.
- Raspberry Pi Pico, 수위 센서, 펌프를 사용하여 자동 보충 급수 시스템을 구축하세요.
