라즈베리파이 GPIO 설치 및 LED 제어 > IoT 사물인터넷 유무선제어

• 라즈베리파이에 GPIO에 대해 이해한다.
• 라즈베리파이에 GPIO 패키지를 설치하고 테스트 한다.

• GPIO 핀(General Purpose Input/Output) 이란?(복습)
  • 컴퓨터에서 범용 입력/출력 핀을 의미하며, 라즈베리파이 같은 마이크로컨트롤러 또는 단일 보드 컴퓨터에서 다양한 전자 부품과의 물리적 연결을 가능하게 하는 핀이다.
  • GPIO 핀들을 통해 센서, 모터, LED 등 외부 장치를 컨트롤러에 연결하고, 프로그래밍을 통해 데이터를 읽거나 장치를 제어할 수 있다.
  • GPIO 핀은 디지털 신호를 입력(읽기)하거나 출력(쓰기)하는 용도로 사용되며, 사용자가 직접 제어할 수 있다는 점에서 유연성을 제공한다. 

• 라즈베리파이 GPIO 패키지 설치
  • 모든 설치 및 세팅은 MobaXterm으로 라즈베리파이 SSH서버 접속하여 가상환경에서 실행한다.
  • 패키지 설치 명령어 : sudo pip install RPi.GPIO

#가상환경 접근( 참고 : https://hull.kr/IoT/6 )
iot_
#파이썬 GPIO 패키지 설치
pip install RPi.GPIO

• 빵판(Breadboard)
  • 전자회로의 시제품(시작품)을 만드는 데 사용하는 무땜납 장치
  • 천공 아래에 많은 납이 도금된 인청동 스프핑 클립이 있는 플라스틱 천공 블록

• SMD형 LED 모듈
  • 표면 실장 디자인(Surface-Mount Device, SMD)을 채택한 LED 모듈이다.
  • Keyes SMD LED 모듈 작고, 설치가 간편하며, 다양한 전자 프로젝트와 실험에서 광원이나 지시등으로 사용된다.
  • SMD LED는 전통적인 스루홀(Through-Hole) 타입 LED보다 작고, 발열이 적으며, 에너지 효율이 좋다는 특징이 있다.
  • GPIO 연결
    • - : Ground 접지(핀 14)
    • G : GPIO 22(핀 15)
    • R : GPIO 27(핀 13)
    • B : GPIO 17(핀 11)

• 라즈베리파이 가상환경에서 파이썬 코딩
  • VSCode에서 3_color_led.py 파일 생성
  • GPIO 17, 27, 22 핀을 출력 모드로 설정하여 순회하면 On/Off 코딩

import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 핀 번호 설정
BLUE_PIN = 17
GREEN_PIN = 27
RED_PIN = 22
# GPIO 핀의 번호 모드 설정
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# LED 핀의 모드를 출력으로 설정
GPIO.setup(BLUE_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(GREEN_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(RED_PIN, GPIO.OUT)
# LED를 순차적으로 켜고 끄는 함수
def cycle_leds():
    # 파란색 LED 켜기
    GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.LOW)
   
    # 초록색 LED 켜기
    GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.LOW)
   
    # 빨간색 LED 켜기
    GPIO.output(RED_PIN, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(RED_PIN, GPIO.LOW)
# 메인 프로그램
try:
    while True:
        cycle_leds()
except KeyboardInterrupt:
    # Ctrl+C 눌렀을 때 실행 종료
    GPIO.cleanup()  # GPIO 설정 초기화

• GPIO.setmode()
  • Raspberry Pi의 GPIO 핀 사용 시 핀 번호링 체계를 설정하는 데 사용된다. 주로 두 가지 인자 값을 사용한다.

• GPIO.setup()
  • Raspberry Pi의 GPIO 핀을 입력 또는 출력 모드로 설정하는 데 사용된다.

• GPIO.output()
  • Raspberry Pi의 GPIO 핀에 전압을 출력하여 핀 상태를 변경하는 데 사용된다. 주로 출력 모드로 설정된 핀에 사용된다.
  • 핀 18을 높은 상태로 설정(ON) : GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
  • 여러 핀의 상태를 한 번에 변경 : GPIO.output([pin1, pin2], [GPIO.HIGH, GPIO.LOW])

• 3_color_led.py 실행
  • VSCode > 하단 터미널 > python 3_color_led.py 실행