남보공방

아두이노IDE 환경에서의 디버깅작업은 주로 시리얼모니터 화면을 통해 하게 되는데 이 시리얼모니터 화면은 텍스트화면이므로 어떤 수치값이 변화되는 추이를 문자열의 나열만으로는 보기 불편할 때가 많다. 그리고 문자열의 갱신속도가 빠를 경우 변화되는 내용을 미처 감지하지 못하고 지나치는 경우가 있다. 이런 경우를 위해 아두이노IDE에는 수치값의 변화를 챠트형태로 보여주는 시리얼플로터라는 기능이 있다.    

사용방법

아래는 온습도 센서를 사용해서 현재 습도를 읽는 프로그램인데, 읽은 값을 Serial 포트에 숫자만 줄을 바꿔가며 print한다.  ( 숫자 이외의 문자들은 삭제해야 한다.)   

#include "DHT.h" #define DHTTYPE DHT11 #define DHTPIN 6 DHT dht(DHTPIN , DHTTYPE); int humid; void setup() { Serial.begin(115200); dht.begin(); } void loop() { humid = dht.readHumidity(); Serial.println(humid); delay(100); }

위 프로그램이 정상 작동하면  다음과 같이 시리얼 모니터에 변화되는 습도 값이 표시된다. 

이 상태에서 이 시리얼 모니터를 종료하고 아두이노IDE 툴 메뉴의 시리얼 플로터를 선택하면 다음과 같이  데이터값변화가 챠트로 표시된다.

여러개의 데이터 변화 동시에 그리기

습도이외에 온도까지 동시에 표시하거나 챠트상에 기준선을 동시에 그리고 싶을 경우에는 다음과 같이 한줄에 여러개의 숫자를 공백으로 구분하며 Sreial Print하면 된다.

#include "DHT.h" #define DHTTYPE DHT11 #define DHTPIN 6 DHT dht(DHTPIN , DHTTYPE); int temp; int humid; void setup() { Serial.begin(115200); dht.begin(); } void loop() { temp = dht.readTemperature(); humid = dht.readHumidity(); Serial.print(40); Serial.print(" "); Serial.print(50); Serial.print(" "); Serial.print(60); Serial.print(" "); Serial.print(70); Serial.print(" "); Serial.print(80); Serial.print(" "); Serial.print(90); Serial.print(" "); Serial.print(temp); Serial.print(" "); Serial.println(humid); delay(100); }

즉 다음과 같이 40,50,60,70,80,90 이라는 기준선 용 숫자와 온도와 습도값을 한 줄에 동시에 Print하면 된다.   

이 내용을 시리얼 플로터로 보게 되면 다음과 같이 여러개의 숫자값변화가 하나의 챠트에 동시에 표시된다.  챠트 우측상단의 컬러표시는 순서별로 챠트에 표시되는 구분 컬러 표시이다. 즉 맨 마지막 숫자인 습도값은 하늘색 Line이고, 그이전의 숫자가 온도값인데 이는 붉은색 Line이라는 의미이다. 

이 챠트는 시간이 흘러 화면에 꽉차게 되면 자동으로 좌우 스크롤되면서 표시된다.  

ESP32는 중국 ESPressif Systems라는 회사에서 ESP8266이 인기를 얻고나서 후속작으로 내놓은 상위 기종으로 WIFI뿐만 아니라 Bluetooth 4.2도 기본으로 지원하고 처리속도도 빨라 졌다. 무엇 보다도 ESP8266에서 부족했던 범용 입출력 핀이 대폭 늘어 나서 활용범위가 커진 것이 장점이다.     

ESP32사양

ESP32도 ESP8266에서의 경우와 마찬가지로 ESP32칩을기반으로 플래시메모리등을 추가하여 응용모듈들이 만들어 지고 이를 기반으로 사용하기 편하게 개발보드가 만들어져 판매된다.

ESP32-WROOM-32

ESP32 응용모듈들 중 칩제조사인 ESPRESSIF사에서 ESP32-WROOM-32이 대표적이다. 전면부는 알루미늄 캔으로 쉴드되어 있고 후면부에는 핀배열이 표시되어 있는데 상세 핀LAYOUT은 다음과 같다.

ESP32개발보드

그런데 ESP32-WROOM-32 응용모듈은 PCB장착용으로써 핀배열이 촘촘하기 때문에 일반인들이 개발용으로 사용하기에는 불편하기 때문에 여기에 브레드보드형 핀배열과, USB interface, 정전압Regulator 등을 추가하여 개발작업에 편한 개발용 보드가 만들어져 판매된다. ESP8266환경에서는 개발용 보드 종류가 한정적이었지만 ESP32환경에서는 이 개발보드 종류가 매우 많아지고 핀배열도 각자 틀려 좀 혼란스러운 환경이 되었지만 다양한 용도에 따라 선택할 수 있다.  

ESP32개발보드들의 유형

-Breakout 보드형 : 2.54mm 간격 브레드보드형 핀배열 보드에  ESP32-WROOM-32 장착해 사용할 수 있는 형태.

-NodeMCU형 : ESP8266 NodeMCU와 비슷한 모양의 개발 보드.

-WeMos D1형 : ESP8266 WwMos D1 와 비슷한 모양에 ESP32를 장착한 모양의 보드.

-OLED장착형 : 소형 OLED Screen을 아예 보드에 내장한 형태의 보드.

-배터리 부착형 : 리튬배터리를 전원으로 연결할 수 있는 단자가 있거나 배터리를 꽂아 사용할 수 있는 형태의 보드.

구매좌표

 - 해외 : 배송은 오래 걸리지만 가격이 저렴

 - 국내 : 가격은 좀 비싸지만 배송이 빠름  

  쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받을 수 있습니다.

SSR(Solid State Relay)는 아두이노 소용량 출력신호를 이용하여 모터나 가전제품처럼 대용량 전기기기들의 전원을 ON/OFF 제어 하기 위한 릴레이의 한 종류로서, 종래 릴레이의 기계적 접점식의 문제점을 보완한 것이다.

즉, 전류 ON/OFF제어를 위해  전자석으로 접점을 붙혔다 떨어 뜨렸다하는 과정에서 발생하는 딸깍하는 소리와 접점 부분이 마모되는 기계식을 반도체 스위칭방식으로 바꾼 것이다.

SSR의 장점은 소음이 전혀 발생되지 않으며 수명도 훨씬 길고 전류의 스위칭속도도 빠르다는 것이지만, 단점은 기계식 릴레이에 비해 가격이 3배 이상 비싸고 모듈에서 열이 발생할 수 있다는 것이다.

SSR의 종류

다음과 같이 대용량 전기기기를 위한 용량별 또는 채널의 갯수별로 다양한 모델들이 시판되므로 용도별 특히 제어하려는 전기기기의 용량에 주의해서 선택해야 한다.  

아두이노와의 연결

기계식 릴레이든 반도체식 SSR이든 아두이노에서의 사용 방법은 유사하다. 즉, 아두이노에서 디지털 출력신호를 보내면 릴레이가 ON/OFF되는 방식이다. 단 SSR은 보통 NO(Normal Open)과 NC(Normal Close) 구분을 두지 않고 평상시 끊어져 있다가 신호에 의해 연결되는 NO방식만 지원한다.   

220V 높은 전압을 다룰 때에는 감전 사고에 조심!!!

샘플프로그램

int led_light = 13; void setup() { pinMode(led_light, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(led_light, HIGH); delay(2000); digitalWrite(led_light, LOW); delay(2000); }

누설전류 문제

용량에만 치우쳐 너무 고전력 SSR을 사용하면 오히려 미세 누설전류가 흘러 문제가 되는 경우가 있다. 저가 고전력용 (예를 들어 15A) SSR을 20W 형광등(0.1A)에 연결시켜 사용하다 보면 OFF시에도 약간의 누설전류가 흘러 형광등이 약하게 계속 켜져 있는 현상이 발생될 수 있다.