스위치를 이용한 3 Color LED 제어 > IoT 사물인터넷 유무선제어

• 라즈베리파이에 GPIO 이벤트 방식에 대해 이해한다.
• 라즈베리파이에 복합적인 액츄레이터 모듈 구현에 대해 이해한다.

• YwRobot LED 버튼 모듈
  • 내장된 LED를 가진 푸시버튼 스위치로 버튼을 누르면 LED가 켜지거나 꺼진다.
  • 학습, 실험, 프로토타이핑에 주로 사용되며, 마이크로컨트롤러 보드에 쉽게 연결할 수 있다.
  • 전원(VCC), 접지(GND), 신호(OUT) 등의 핀을 포함하며, 디지털 입력으로 버튼 상태를 마이크로컨트롤러가 읽는다.
  • 다양한 전자 프로젝트에 사용자 인터페이스 요소로 활용된다.
  • GPIO 연결
    • GND  : Ground 접지(핀 14)
    • VCC : 5V Power(핀 2)
    • OUT : GPIO 18(핀 12)

• 라즈베리파이 가상환경에서 파이썬 코딩
  • VSCode에서 3_color_led_switch.py 파일 생성
  • GPIO 17, 27, 22 핀을 출력 모드로 설정, GPIO 18 핀을 입력 모드로 설정
  • GPIO 18 핀의 이벤트에 따라 LED 색상 변경

import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 핀 번호 설정
BUTTON_PIN = 18  # 버튼이 연결될 GPIO 핀 번호
BLUE_PIN = 17
GREEN_PIN = 27
RED_PIN = 22
# GPIO 설정
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BUTTON_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(BLUE_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(GREEN_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(RED_PIN, GPIO.OUT)

# 글로벌 변수
led_state = 0  # LED 상태 (0: 모두 꺼짐, 1: 파란색, 2: 초록색, 3: 빨간색)

# 모든 LED 끄는 함수
def turn_off_leds():
    global led_state
    led_state = 0
    GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.LOW)
    GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RED_PIN, GPIO.LOW)

# 프로그램 시작 시 모든 LED 끄기
turn_off_leds()

# LED 상태 변경 함수
def change_led_state():
    global led_state
    led_state += 1
    if led_state > 3:
        led_state = 1
    if led_state == 1:
        GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RED_PIN, GPIO.LOW)
    elif led_state == 2:
        GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.LOW)
        GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(RED_PIN, GPIO.LOW)
    elif led_state == 3:
        GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.LOW)
        GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RED_PIN, GPIO.HIGH)

# 버튼 이벤트 콜백 함수
def button_callback(channel):
    start_time = time.time()

    # 버튼이 눌린 상태 유지 확인
    while GPIO.input(BUTTON_PIN) == GPIO.LOW:
        #누린 상태는 LOW, 뗀 상태는 HIGH
        #버튼이 눌린 상태이면 무한반복 -> 버튼이 뗀 상태이면 반복문 빠짐
        #GPIO.FALLING 상태로 눌린 순간 이벤트가 발생하지만 GPIO.RISING 처럼 움직임(번튼을 뗀 순간 다음 로직 실행).
        time.sleep(0.01)  # 디바운싱 대기
    button_press_duration = time.time() - start_time
    if button_press_duration >= 1:  # 1초 이상 누르면 LED 끄기
        turn_off_leds()
    else:  # 짧게 누르면 LED 색상 변경
        change_led_state()

# 버튼 이벤트 감지 설정
# GPIO.FALLING 는 누르는 순간(LOW) 이벤트 발생
GPIO.add_event_detect(BUTTON_PIN, GPIO.FALLING, callback=button_callback, bouncetime=300)
try:
    while True:
        time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

• GPIO.add_event_detect()
  • GPIO 핀에 이벤트 감지(callback) 기능을 추가하는 데 사용된다.
  • 특정 핀의 상태 변경(예: 라이징 엣지, 폴링 엣지)을 비동기적으로 감지한다.
  • 변경이 감지될 때마다 지정된 콜백 함수를 자동으로 호출할 수 있다. 

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