ESP-IDF 쿨링팬 FG센서, PWM제어(vscode)

#esp32 윈도우 vscode 환경
#선행(필수) ESP-IDF 윈도우 개발환경 세팅(vscode)
#선행(필수) ESP-IDF 외부 폴더에서 예제 파일 실행(vscode)

#선행(필수) ESP-IDF .c .h 참조 cMakeLists (vscode)

#선행(필수) ESP-IDF components 참조 cMakeLists (vscode)

#선행(필수) ESP-IDF GPIO 인풋, 아웃풋 (VSCODE)
#선행(필수) ESP-IDF PULSE COUNTER(vscode) (예정)

#선행(필수) PWM(vscode) (예정)

#선행(필수) FreeRTOS - Create Task(vscode) (예정)
#선행(필수) ESP-IDF I2C OLED(vscode) (예정)

#선행(필수) ESP-IDF ADC , DAC(vscode) (예정)
#선행(필수) ESP-IDF USB-C로 전원 인가 (예정)

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1) 최종 결과

 

2) 결선

FAN : 24V / GND / FG 23 / PWM 12
포텐셜미터 : 3.3V / GND / 15
OLED : 3.3V / GND / SDA 21 / SCL 22

EasyEDA - 회로

SCH_FG_PWM_2023-05-06.json

0.03MB

EasyEDA - 아트웍

PCB_PCB_FG_PWM_9_2023-05-06.json

0.24MB

 

3) 코드

components.zip

0.01MB

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_log.h"
#include "ssd1306.h"
#include "esp_timer.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/ledc.h"
#include "esp_system.h"
#include "driver/adc.h"
#include "driver/pcnt.h"

#define tag "SSD1306"
#define V_REF 1100

const int pwmPin = 12;
const gpio_num_t fgPin = GPIO_NUM_23;
const gpio_num_t potPin = GPIO_NUM_15;

#define POT_CHANNEL ADC1_CHANNEL_6
#define ADC_WIDTH ADC_WIDTH_BIT_12
#define ADC_ATTEN ADC_ATTEN_DB_11

#define PCNT_UNIT PCNT_UNIT_0
#define PCNT_CHANNEL PCNT_CHANNEL_0
#define PCNT_H_LIM_VAL 10000
#define PCNT_L_LIM_VAL 0


volatile int16_t pulseCount = 0;
uint32_t lastMillis = 0;
int16_t prevPulseCount = -1;


const int frequency = 25000;
const int resolution = 8;
const int channel = 0;

long fanRPM = 0;
long prevRPM = -1;

SSD1306_t dev;

// Forward declaration for the tasks
void rpmTask(void *pvParameters);
void mainTask(void *pvParameters);

void init_pulse_counter() {
    pcnt_config_t pcnt_config = {
        .pulse_gpio_num = fgPin,
        .ctrl_gpio_num = PCNT_PIN_NOT_USED,
        .channel = PCNT_CHANNEL_0,
        .unit = PCNT_UNIT,
        .pos_mode = PCNT_COUNT_INC,
        .neg_mode = PCNT_COUNT_DIS,
        .lctrl_mode = PCNT_MODE_KEEP,
        .hctrl_mode = PCNT_MODE_KEEP,
        .counter_h_lim = PCNT_H_LIM_VAL,
        .counter_l_lim = PCNT_L_LIM_VAL,
    };
    pcnt_unit_config(&pcnt_config);

    // Set the GPIO filter value for the pulse counter
    pcnt_set_filter_value(PCNT_UNIT, 1000); // Increase filter value
    pcnt_filter_enable(PCNT_UNIT);
    pcnt_counter_pause(PCNT_UNIT);
    pcnt_counter_clear(PCNT_UNIT);
    pcnt_counter_resume(PCNT_UNIT);
}

void app_main(void)
{
    gpio_set_direction(pwmPin, GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_pulldown_dis(fgPin);
    gpio_pullup_en(fgPin);
    gpio_set_direction(fgPin, GPIO_MODE_INPUT);
    gpio_set_direction(potPin, GPIO_MODE_INPUT);

    init_pulse_counter();

    ledc_timer_config_t ledc_timer = {
        .duty_resolution = LEDC_TIMER_8_BIT,
        .freq_hz = frequency,
        .speed_mode = LEDC_HIGH_SPEED_MODE,
        .timer_num = LEDC_TIMER_0,
        .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK
    };
    ledc_timer_config(&ledc_timer);

    ledc_channel_config_t ledc_channel = {
        .channel = LEDC_CHANNEL_0,
        .duty = 0,
        .gpio_num = pwmPin,
        .speed_mode = LEDC_HIGH_SPEED_MODE,
        .hpoint = 0,
        .timer_sel = LEDC_TIMER_0
    };
    ledc_channel_config(&ledc_channel);



    i2c_master_init(&dev, CONFIG_SDA_GPIO, CONFIG_SCL_GPIO, false);

    ssd1306_init(&dev, 128, 64);
    ssd1306_clear_screen(&dev, false);

    adc1_config_width(ADC_WIDTH);
    adc1_config_channel_atten(POT_CHANNEL, ADC_ATTEN);

    // Create the tasks
    xTaskCreatePinnedToCore(&rpmTask, "RPM Task", 4096, NULL, 20, NULL, 1);
    xTaskCreatePinnedToCore(&mainTask, "Main Task", 4096, (void *)&dev, 1, NULL, 0);
}

void rpmTask(void *pvParameters)
{
    while (1)
    {
        uint32_t currentMillis = esp_timer_get_time() / 1000; // Convert to milliseconds
        if (currentMillis - lastMillis >= 1000)
        {
            lastMillis = currentMillis;
            pcnt_get_counter_value(PCNT_UNIT, (int16_t *)&pulseCount);

            fanRPM = (pulseCount*60)/2;
            pcnt_counter_clear(PCNT_UNIT);

            if (fanRPM != prevPulseCount)
            {
                prevPulseCount = fanRPM;
            }
        }
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10)); // Slight delay to reduce CPU usage
    }
}


void mainTask(void *pvParameters)
{
    // SSD1306_t *dev = (SSD1306_t *)pvParameters;
    char rpmText[22];
    char dutyRateText[25];
    ssd1306_clear_screen(&dev, false);
    ssd1306_display_text(&dev, 1, "   <FG , PWM>", strlen("   <FG , PWM>"), false);
    while (1)
    {
        int potValue = adc1_get_raw(POT_CHANNEL);
        uint32_t dutyCycle = (potValue * 255) / 4095;
        int dutyRate = (100 * dutyCycle) / 255;
        snprintf(dutyRateText, sizeof(dutyRateText), "Duty Rate: %d%%  ", dutyRate);
        ledc_set_duty(LEDC_HIGH_SPEED_MODE, channel, dutyCycle);
        ledc_update_duty(LEDC_HIGH_SPEED_MODE, channel);

        snprintf(rpmText, sizeof(rpmText), "Speed: %ldRPM     ", fanRPM);
        ssd1306_display_text(&dev, 3, rpmText, strlen(rpmText), false);
        ssd1306_display_text(&dev, 5, dutyRateText, strlen(dutyRateText), false);
		printf("rpmText: %s \n ", rpmText);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // Refresh display every 100ms
    }
}

 

팬.com
YeHAUS

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ESP-IDF 윈도우 개발환경 세팅 (VSCODE)
ESP-IDF 외부 폴더에서 예제 파일 실행 (VSCODE)
ESP-IDF GPIO 인풋, 아웃풋 (VSCODE)
ESP-IDF 인터럽트 (VSCODE)

ESP-IDF 디바운싱 (esp32, vscode)
ESP-IDF .c .h 참조 cMakeLists (vscode)

ESP-IDF components 참조 cMakeLists (vscode)
ESP-IDF LCD 출력(vscode)
ESP-IDF 메모리 - Flash (vscode)
ESP-IDF 메모리 - SRAM (vscode)
ESP-IDF FreeRTOS - buffer (vscode)
ESP-IDF 쿨링팬 FG센서, PWM제어(vscode)

<포스트 예정>
*ESP-IDF 메모리 - ROM

*ESP32용 핀헤더 PCB 제작(easyEDA)

*LCD - 메뉴 만들고 버튼으로 메뉴 이동(터미널로 작업)
*LCD - 2차원 배열로 메뉴 진입, 뒤로가기(터미널로 작업)
*LCD - 메뉴 만든 것 LCD 출력
*LCD - 메뉴 UI 제작.  연두색 블럭은 메인 메뉴 회색 블럭은 서브 메뉴
        (1.팬  1-1.ON  1-2.OFF  1-3.BACK   2.LED  2-1.밝기 약  2-2.밝기 중  2-3.밝기 강   2-4.BACK   3.빛 밝기 출력 lux(+PPFD 변환)
*Easy EDA툴 활용하여 커스텀 ESP32 보드 제작
*LCD - LCD , 팬 , 펌프 ,  ESP32 연결 가능한 PCB 제작 주문.
*LCD - 간이 스마트팜 제작
*ESP32 JTAG 디버그
*FreeRTOS - Create Task
*FreeRTOS - QUEUE
*FreeRTOS - timer
*FreeRTOS - Semaphore , mutex
*FreeRTOS - event group , notification

*ESP-IDF ADC , DAC

*ESP-IDF PWM
*ESP-IDF I2C SPI UART
*ESP-IDF wifi
*ESP-IDF MQTT
*ESP-IDF Server (XAMPP 로컬 서버 연결)
*DIY 컨테이너 / 유리온실 스마트팜 제작

*ESP-IDF USB-C로 전원 인가 (예정)

*ESP-IDF CAM