Adafruit ESP32 Feather V2 사용자 가이드

ESP32는 현재 가장 널리 사용되는 IoT 마이크로컨트롤러 중 하나입니다. Wi-Fi와 Bluetooth를 기본 지원하며 가격도 저렴하여 다양한 IoT 프로젝트에 활용되고 있습니다.

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이번 글에서는 Adafruit의 최신 ESP32 개발보드 중 하나인 ESP32 Feather V2를 살펴보겠습니다.

 

 

이 보드는 기존 ESP32 Feather를 개선한 제품으로 USB-C, 8MB Flash, 2MB PSRAM, STEMMA QT 인터페이스 등을 제공하여 보다 강력한 IoT 개발 환경을 제공합니다.

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Adafruit ESP32 Feather V2란?

ESP32 Feather V2는 Adafruit에서 제작한 Feather 폼팩터 기반의 ESP32 개발보드입니다.

Adafruit ESP32 Feather V2에 사용된 모듈은 ESP32-PICO-MINI-02-N8R2 입니다.

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주요 특징은 다음과 같습니다.

• ESP32 듀얼코어 240MHz 프로세서
• Wi-Fi 지원
• Bluetooth Classic 지원
• BLE(Bluetooth Low Energy) 지원
• 8MB Flash 메모리
• 2MB PSRAM
• USB-C 인터페이스
• LiPo 배터리 충전 회로 내장
• STEMMA QT 센서 인터페이스
• 내장 NeoPixel RGB LED
• 저전력 Deep Sleep 지원

기존 HUZZAH32 Feather 대비 메모리 용량과 확장성이 크게 향상되었습니다.

 

 

보드 구성

ESP32 모듈

보드의 핵심은 ESP32 칩입니다.

ESP32 내부에는 다음 기능이 통합되어 있습니다.

• 듀얼코어 CPU
• Wi-Fi 무선 통신
• Bluetooth 통신
• 하드웨어 암호화
• 다양한 주변장치 인터페이스

따라서 별도의 통신 모듈 없이도 IoT 기기를 제작할 수 있습니다.

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USB-C 포트

보드 하단에는 USB-C 포트가 장착되어 있습니다.

USB-C 포트의 역할은 다음과 같습니다.

• 프로그램 업로드
• 시리얼 통신
• 전원 공급
• 배터리 충전

최근 스마트폰과 노트북에서 널리 사용되는 USB-C를 사용하므로 케이블 관리가 편리합니다.

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LiPo 배터리 커넥터

보드 측면에는 JST-PH 규격의 배터리 커넥터가 있습니다.

3.7V LiPo 배터리를 연결하면 휴대용 장치로 사용할 수 있습니다.

예를 들면 다음과 같은 프로젝트를 제작할 수 있습니다.

• 환경 모니터링 센서
• 휴대용 데이터 로거
• 웨어러블 기기
• 스마트 화분 모니터

USB가 연결되면 자동으로 충전이 진행됩니다.

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STEMMA QT 인터페이스

이 보드의 가장 큰 장점 중 하나가 STEMMA QT입니다.

STEMMA QT는 I2C 기반 센서를 매우 쉽게 연결할 수 있도록 만든 인터페이스입니다.

기존 방식에서는

• 전원선
• GND
• SDA
• SCL

을 각각 연결해야 했습니다.

하지만 STEMMA QT를 사용하면 케이블 하나만 연결하면 됩니다.

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대표적으로 다음 장치를 쉽게 연결할 수 있습니다.

• 온습도 센서
• 압력 센서
• OLED 디스플레이
• 가속도 센서
• 자력계
• 조도 센서

프로토타입 제작 속도를 크게 높일 수 있습니다.

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NeoPixel RGB LED

보드에는 NeoPixel RGB LED가 내장되어 있습니다.

이 LED를 활용하면 다음과 같은 상태 표시가 가능합니다.

• Wi-Fi 연결 상태
• BLE 연결 상태
• 배터리 상태
• 센서 경고 상태
• 시스템 동작 상태

별도의 LED를 연결하지 않아도 다양한 상태 표시가 가능합니다.

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전원 공급 방법

USB 전원

가장 간단한 방법입니다.

PC에 USB-C 케이블을 연결하면 즉시 동작합니다.

개발 및 디버깅 시 주로 사용하는 방식입니다.

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LiPo 배터리

배터리를 연결하면 독립적으로 동작할 수 있습니다.

예를 들어 화분 모니터링 시스템을 만든다면 다음과 같은 구성이 가능합니다.

토양 수분 센서 → ESP32 Feather V2 → Wi-Fi → 클라우드

이때 전원은 LiPo 배터리에서 공급됩니다.

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Arduino IDE에서 사용하기

ESP32 보드 패키지 설치

Arduino IDE의 Preferences 메뉴에서 다음 URL을 추가합니다.

https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json

그 후 Board Manager에서 ESP32 패키지를 설치합니다.

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보드 선택

Tools → Board 메뉴에서 Adafruit ESP32 Feather V2를 선택합니다.

만약 목록에 없다면 최신 ESP32 패키지에서 ESP32 계열 보드를 선택하여 사용할 수 있습니다.

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Wi-Fi 활용

ESP32의 가장 강력한 기능은 Wi-Fi입니다.

대표적인 활용 예는 다음과 같습니다.

• 웹 서버
• MQTT 클라이언트
• Firebase 연동
• REST API 통신
• Cloud Run 연동
• ThingSpeak 연동

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예를 들어 식물 관리 시스템이라면 다음과 같은 구조가 가능합니다.

토양 수분 센서

↓

ESP32 Feather V2

↓

Wi-Fi

↓

클라우드 서버

↓

스마트폰 앱

이 구조를 통해 원격으로 화분 상태를 확인할 수 있습니다.

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BLE 활용

ESP32는 BLE를 기본 지원합니다.

BLE를 사용하면 스마트폰과 직접 통신할 수 있습니다.

대표적인 활용 사례는 다음과 같습니다.

• 스마트폰 설정 인터페이스
• BLE 센서 노드
• 비콘 장치
• BLE 게이트웨이
• 웨어러블 기기

예를 들어 IoT 화분 시스템에서는

스마트폰

↕

BLE

↕

ESP32

↕

Wi-Fi

↕

클라우드

구조를 구성할 수 있습니다.

초기 Wi-Fi 설정도 BLE를 통해 매우 편리하게 수행할 수 있습니다.

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Deep Sleep

배터리 기반 프로젝트에서 가장 중요한 기능 중 하나입니다.

ESP32는 Deep Sleep 모드를 지원합니다.

센서 데이터를 측정한 후 잠시 깨어서 데이터를 전송하고 다시 잠들게 만들 수 있습니다.

예를 들어

• 2시간마다 측정
• 10초 동안만 동작
• 나머지 시간은 수면

과 같은 방식으로 설계하면 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있습니다.

원격 센서 노드에서는 거의 필수적인 기능입니다.

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추천 프로젝트

스마트 화분

• 토양 수분 센서
• 온습도 센서
• 조도 센서

를 연결하여 물주기 알림 시스템을 구축할 수 있습니다.

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환경 모니터링 시스템

• 온도
• 습도
• CO₂
• 조도

를 측정하여 실내 환경을 모니터링할 수 있습니다.

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데이터 로거

센서 데이터를 SD 카드 또는 클라우드에 저장하는 장치입니다.

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BLE 센서

스마트폰과 직접 연결되는 휴대용 센서를 제작할 수 있습니다.

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IoT 게이트웨이

다수의 BLE 장치와 Wi-Fi 네트워크를 연결하는 중계 장치로 활용할 수 있습니다.

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핀 사용 시 주의사항

ESP32 Feather V2는 기존 Feather 보드와 일부 GPIO 배치가 다릅니다.

따라서 기존 프로젝트를 이식할 때는 핀맵을 반드시 확인해야 합니다.

특히

• I2C
• SPI
• UART

관련 핀 번호를 점검하는 것이 좋습니다.

가능하면 GPIO 번호를 직접 사용하기보다는 라이브러리에서 제공하는 SDA, SCL, MOSI, MISO, SCK 등의 정의를 사용하는 것이 안전합니다.

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마무리

Adafruit ESP32 Feather V2는 ESP32 기반 개발보드 중에서도 매우 완성도가 높은 제품입니다.

특히

• 8MB Flash
• 2MB PSRAM
• USB-C
• STEMMA QT
• LiPo 충전 기능
• Wi-Fi + BLE
• Deep Sleep 지원

등이 통합되어 있어 다양한 IoT 프로젝트를 빠르게 개발할 수 있습니다.

스마트 화분, 환경 모니터링, 데이터 로거, BLE 장치, 원격 센서 노드 등 대부분의 IoT 응용에 적합하며, 초보자부터 전문가까지 모두 활용할 수 있는 훌륭한 ESP32 개발 플랫폼이라고 할 수 있습니다.