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아두이노를 이용한 , 스마트 가습기 실험하기!! : 네이버 블로그
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파워 유튜버 :: [아두이노#438] (#2가습기) 아두이노와 블루투스로 제어하는 학습용 초음파 가습기 만들어보기!(녹칸다/포로리야공대가자)
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![파워 유튜버 :: [아두이노#438] (#2가습기) 아두이노와 블루투스로 제어하는 학습용 초음파 가습기 만들어보기!(녹칸다/포로리야공대가자)](https://img1.daumcdn.net/thumb/R800x0/?scode=mtistory2&fname=https%3A%2F%2Fblog.kakaocdn.net%2Fdn%2Fby3Zn9%2FbtruRNiRlmZ%2FNiOPe2EqFpEXffBHd62kV1%2Fimg.png)
webOS를 활용한 HomeIoT : 스마트 가습기1 – 디바이스
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webOS를 활용한 HomeIoT 스마트 가습기1 – 디바이스
ESP8266 개발환경 구축하기
회로구성
코드
아두 이노 스마트 가습기
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가습기 모듈 – 검색결과 | 쇼핑하우
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무선 인터넷으로 제어하는 가습기 개발기
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 무선 인터넷으로 제어하는 가습기 개발기 아두이노를 취미로 시작한지 1년이 지났다. … 사실 이 녀석을 이용하여 스마트폰으로 무선 AP 와 서버 등을 설정하려고 하였으나 너무 귀찮았다. 프로젝트 코드 및 회로도는 아래 주소에서 확인하세요. https://github.com/ice3x2/Wifi_Humidifier 아두이노를 취미로 시작한지 1년이 지났다. 그 이후로 수집벽이 생겼는데, 센서나 부품을 쓰지도 않으면서..
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초음파센서와 온습도센서를 이용한 스마트 가습기 설계 – 학지사ㆍ교보문고 스콜라
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 초음파센서와 온습도센서를 이용한 스마트 가습기 설계 – 학지사ㆍ교보문고 스콜라 초음파센서와 온습도센서를 이용한 스마트 가습기 설계 의 이용 수, 등재여부, … and operate the humifier to care for you through the Arduino and sensors. 초음파센서와 온습도센서를 이용한 스마트 가습기 설계 의 이용 수, 등재여부, 발행기관, 저자, 초록, 목차, 참고문헌 등 논문에 관한 다양한 정보 및 관련논문 목록과 논문의 분야별 BEST, NEW 논문 목록을 확인 하실 수 있습니다.
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아두이노를 이용한 , 스마트 가습기 실험하기!!
안녕하세요 ~!!
오늘은 객실내에서 아주 유용하게 사용할 수 있는, 스마트 가습기를 만드는 과정을 실험해 볼까 합니다
다소 난이도가 있는터라 , 기본적인 회로나 아두이노 스케치 등을 어느정도 다룰 줄 아는게 좋을 것 입니다.
자 ! 그렇다면 ~도대체 가습기면 그냥 가습기지 , 스마트 가습기가 뭐냐 하시는 분들도 있을것 같은데용?
적절한 온도와 습도를 유지해주면서 , 정해놓은 값에 따라 신선한 공기를 유지 시켜주는 말그대로 아주 스마트 한!
아두이노 가습기 입니다.
평소 아무 생각 없이 내 쉬는 공기지만 , 건강한 공기에는 3가지 구성요소가 있습니다.
깨끗하고, 신선하고, 적절한 습도를 유지 해야 합니다. 인간의 몸은 땀으로 활성화 . 증발, 냉각 등의 작용을
수행하기때문에 습도에 굉장히 민감합니다. 보통 30~70% 사이의 넓은 범위내에서 인간은 가장 편안하게 호흡을 할 수 있지만
그중 가장 이상적인 상태는 50%~60% 사이 입니다. 특히나 겨울철에는 30% 이상의 습도를 유지하는게 좋으며, 20% 이하는
눈이나 피부에 자극을 일으킬 수 있습니다.
뜬금업이 습도에 관해서 말씀을 드렸지만 , 이상적인 수치를 지속적으로 유지하기는 쉽지 않습니다.
이 프로젝트에서는 이러한 이상적인 습도를 감지하여 , 사람의 손이아닌 장비가 직접 켜짐과 꺼짐을 반복하는 환경을 실험 할 수 있습니다.
사용된 보드는 쉽게 구할 수 있고 , 실제로 많이 사용하는 아두이노 우노 R3 이며 , LCD디스플레이는 객실의 온도 및 습도를
표시하는데 사용 됩니다. 그리고 수동으로도 가습기를 제어할수 있도록 Grove 푸쉬 버튼도 사용 하였습니다.
온습도 센서는 저렴한 가격으로 가성비가 좋은 HSM -20G를 사용 하였습니다.
필요 부품
1. Arduino UNO : 아두이노 UNO R3
2. Water Atomization : 워터 분무 모듈
3. Humidity & Temperature sensor module : 온습도 센서 모듈
4. 16 x 2 Characters LCD : 16X2 문자 전용 LCD
5. Mini Bread board : 미니 빵판
6. Button (optional) : 푸쉬버튼
7. Breadboard jumper wire pack : 브레드보드 전용 점퍼 와이어팩
연결도
준비가 완료되면 , 조심스럽게 아래 연결도를 참조 바랍니다.
10K 저항은 데이터 시트에 따라 T및 접지 핀에 연결되며 , 100K 및 캐패시터 10uF 은 H및 접지핀에 접속됩니다.
앞 서 언급한 모든 부품과 구성요소들을 설계도에 표시된 저항과 콘덴서, 아두이노 보드, HSM-20G 온도센서 모듈등 과 함께
연결합니다. 간단한 회로구성을 위해 미니 브레드 보드를 사용하여, 각종 수동 부품들을 꽃아 사용합니다.
이제 아두이노 보드에 LCD 디스플레이를 연결하여 테스트합니다. LCD는 상대 습도와 온도를 표시해야합니다.
모두가 잘 작동한다면 이제 시스템에 Water Atomization 모듈을 연결해야합니다.
이 후 아두이노 보드를 연결 해야 하며, 드라이버 보드에 초음파 변환기를 연결합니다.
물이 가득든 컵을 바닥면이 아래쪽에 직면하도록 테이블에 놓고 초음파 transducer를 넣습니다.
물에 transducer 판의 싱크 부분이 물이 담긴 컵의 수면상에 위치 할 수 있도록 셋팅합니다.
이 후 시스템을 백업하고 , 전원을 다시 켜서 아래의 코드값을 입력하면 실험이 끝납니다.
단, 건조기 보드의 피크 출력 전압이 65v가 될 수 있기 때문에 직접 transducer 인터페이스 핀을 만지지 않도록 주의 해야합니다.
code 값은 아래 소스를 참조 하시기 바랍니다.
#include
LiquidCrystal lcd ( 13 , 12 , 8 , 9 , 10 , 11 ) ; const byte nsum = 10 ; int atomizationPin = 2 ; unsigned int sensorValue2 = 0 ; unsigned int sensorValue3 = 0 ; void setup ( ) { Serial . begin ( 9600 ) ; pinMode ( atomizationPin , OUTPUT ) ; lcd . begin ( 16 , 2 ) ; } void loop ( ) { for ( byte i = 0 ; i < nsum ; i ++ ) { sensorValue2 += analogRead ( A0 ) ; sensorValue3 += analogRead ( A1 ) ; } int sensorValue2Avg = sensorValue2 / nsum ; float RH = 0.1515 * sensorValue2Avg -12.0 ; int sensorValue3Avg = sensorValue3 / nsum ; float Vt = ( float ) sensorValue3Avg * 5.0 / 1023.0 ; float R = ( 5.0 - Vt ) * 10.0 / Vt ; float TinC = 281.583 * pow ( 1.0230 , ( 1.0 / R )) * pow ( R , -0.1227 ) -150.6614 ; float TinF = TinC * ( 9.0 / 5.0 ) +32 ; Serial . print ( RH , 0 ) ; Serial . println ( " %RH" ) ; Serial . print ( TinC , 1 ) ; Serial . println ( " deg C" ) ; Serial . print ( TinF , 1 ) ; Serial . println ( " deg F" ) ; Serial . print ( R ) ; lcd . setCursor ( 0 , 0 ) ; lcd . print ( "%RH = " ) ; lcd . setCursor ( 6 , 0 ) ; lcd . print ( R ) ; lcd . setCursor ( 0 , 1 ) ; lcd . print ( "T = " ) ; lcd . setCursor ( 5 , 1 ) ; lcd . print ( TinC ) ; if ( R < 50 ) { digitalWrite ( atomizationPin , HIGH ) ; delay ( 10000 ) ; digitalWrite ( atomizationPin , LOW ) ; } sensorValue2 = 0 ; sensorValue3 = 0 ; delay ( 5000 ) ; } 출처 : seeedstudio (본 컨텐츠는 seeedstudio 의 동의하에 제공되는 컨텐츠입니다.) ICbanQ 는 seeedstudio 의 공식 대리점 입니다. 본 컨텐츠에 나온 주요 제품 1. Arduino UNO : 아두이노 UNO R3 http://www.icbanq.com/P005670119/S 2. Water Atomization : 워터 분무 모듈 http://www.icbanq.com/P006161416/S 3. Humidity & Temperature sensor module : 온습도 센서 모듈 4. 16 x 2 Characters LCD : 16X2 문자 전용 LCD http://www.icbanq.com/P005604581/S 5. Mini Bread board : 미니 빵판 http://www.icbanq.com/P006963655/S 6. Button (optional) : 푸쉬버튼 http://www.icbanq.com/P006960696/S 7. Breadboard jumper wire pack : 브레드보드 전용 점퍼 와이어팩 http://www.icbanq.com/P006963680/S
파워 유튜버 :: [아두이노#438] (#2가습기) 아두이노와 블루투스로 제어하는 학습용 초음파 가습기 만들어보기!(녹칸다
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webOS를 활용한 HomeIoT : 스마트 가습기1
전체 시습템 설계
조명제어
스마트 가습기
수면 패턴 분석
시스템 연동
ESP8266 개발환경 구축하기
1. Node MCU 와이파이 보드
Home IoT(가습기)를 만들기 위해 가습기 내부에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술이 필요합니다.
이를 위해 아두이노 와이파이 보드(Node MCU 와이파이 보드)를 사용합니다.
이 보드의 특징은
– ESP8266 모듈이 내장되어 있으며, 아두이노를 활용하여 통신 등을 할 수 있습니다.
– 아두이노 스케치 환경을 지원합니다.
NodeMCU 보드는 다른 아두이노 계열의 보드들과 다르게 연결 후 아두이노 IDE에서 바로 업로드를 할 수 없습니다.따라서 ESP8266 칩에 대한 라이브러리를 설치해 NodeMCU 개발 보드를 위한 개발환경을 구축해주어야합니다.
2. 개발환경 구축하기
1) 라이브러리 설치하기
아두이노 IDE에서 파일 – 환경설정을 클릭 후 사진에 표시된 곳에 다음 링크를 적어줍니다.
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
아두이노 IDE에서 툴-보드-보드 매니저를 클릭합니다.
보드매니저에서 ‘ESP8266’을 검색하여 ‘ESP8266 Community’를 설치해줍니다.
라이브러리 매니저에 ‘DHT11’을 검색하여 ‘DHT sensor library’를 설치해줍니다.
2) 보드 설정하기
아두이노 IDE에서 툴-보드-NodeMCU 1.0(ESP-12E Module)를 선택합니다.
보드를 선태한 후 연결 포트를 확인 후 선택해주세요. (연결 포트는 장치관리자에서 확인 가능합니다.)
3) NodeMCU 개발보드 테스트하기
개발환경이 잘 구축되었나 확인해봅시다.
아두이노 IDE에서 파일-예제-01.Basics-Blink 를 선택합니다.
사진과 같이 내장 LED가 깜빡거리면 개발환경 구축 완성!
회로구성
1. 회로 구성품
wifi 보드 : 아두이노 NodeMCU V1.0 와이파이 보드 /Lua WiFi ESP8266 – 12E CP2102 칩셋
습도센서 : 아두이노 온습도센서 (DHT11)
가습기 모듈 : 아두이노 초음파 가습기 모듈 (저희 동아리는 에듀이노에서 구매하였습니다.)
2. 회로도
위의 회로도를 참고하여 회로를 연결하세요.
습도센서나 가습기 모듈의 PIN은 사용할 핀번호로 임의로 정해주셔도 됩니다.
아래의 사진은 실제 회로 구성모습입니다.
코드
1. 클라이언트코드
↓전체 클라이언트코드
더보기 #include
#include #include #include #include “DHT.h” #define PIN_HUMD D5 // 가습기 제어 핀 #define PIN_DHT D2 // 습도 센서 핀 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(PIN_DHT, DHTTYPE); // wifi 연결 정보 const char* ssid = “Seoultech_dream”; const char* password = “”; // 서버 접속 정보 char path[] = “/”; char host[] = “10.50.51.32”; int port = 9999; WiFiClient client; WebSocketClient webSocketClient; // JSON StaticJsonDocument<200> jsonObj; void setup() { // 습도 센서 설정 dht.begin(); // 가습기 설정 pinMode(PIN_HUMD, OUTPUT); digitalWrite(PIN_HUMD, LOW); Serial.begin(115200); delay(10); // wifi 연결 코드 Serial.println(); Serial.println(); Serial.print(“Connecting to “); Serial.println(ssid); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print(“.”); } Serial.println(“”); Serial.println(“WiFi connected”); Serial.println(“IP address: “); Serial.println(WiFi.localIP()); delay(1000); // Connect to the websocket server if (client.connect(host, port)) { Serial.println(“Connected”); } else { Serial.println(“Connection failed.”); while(1) {} } // Handshake with the server webSocketClient.path = path; webSocketClient.host = host; if (webSocketClient.handshake(client)) { Serial.println(“Handshake successful”); } else { Serial.println(“Handshake failed.”); while(1) {} } } void printHumAndTem(float hum, float temp) { Serial.print(“D_Humidity: “); Serial.print(hum); Serial.print(” %”); Serial.print(“D_Temperature: “); Serial.print(temp); Serial.println(” *C”); } int sendCnt = 2; const int maxSendCnt = 2; void loop() { float currHum = dht.readHumidity(); // 센서의 습도를 읽어와 currHum에 저장한다. float currTemp = dht.readTemperature(); // 센서의 온도를 읽어와 currTemp에 저장한다. printHumAndTem(currHum, currTemp); delay(1000); String data; if(client.connected()){ if(sendCnt == maxSendCnt) { // websocket으로 data를 보낸다. jsonObj[“msgType”] = “sendValue”; jsonObj[“deviceType”] = “humd”; jsonObj[“currHum”] = currHum; jsonObj[“currTemp”] = currTemp; String jsonString; serializeJson(jsonObj, jsonString); webSocketClient.sendData(jsonString); Serial.print(“Send: “); Serial.println(jsonString); jsonObj.clear(); sendCnt = 0; } // websocket에서 data를 받아온다. webSocketClient.getData(data); if(data.length() > 0) { Serial.print(“getData: “); Serial.println(data); auto ret = deserializeJson(jsonObj, data); if(!String(jsonObj[“msgType”]).compareTo(“command”) && !String(jsonObj[“deviceType”]).compareTo(“humd”)) { if(!String(jsonObj[“status”]).compareTo(“on”)){ digitalWrite(PIN_HUMD, HIGH); Serial.println(“humd On.”); } else { digitalWrite(PIN_HUMD, LOW); Serial.println(“humd Off.”); } jsonObj.clear(); } } // end-of-if(data.length() > 0) } // end-of-if(client.connected()) delay(500); sendCnt++; } // end-of-loop 1-1) 코드 상세 설명
// wifi 연결 정보 const char* ssid = “Seoultech_dream”; const char* password = “”; // 서버 접속 정보 char path[] = “/”; char host[] = “10.50.51.32”; int port = 9999; WiFiClient client; WebSocketClient webSocketClient; // JSON StaticJsonDocument<200> jsonObj; void setup() { // 습도 센서 설정 dht.begin(); // 가습기 설정 pinMode(PIN_HUMD, OUTPUT); digitalWrite(PIN_HUMD, LOW); Serial.begin(115200); delay(10); // wifi 연결 코드 Serial.println(); Serial.println(); Serial.print(“Connecting to “); Serial.println(ssid); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print(“.”); } Serial.println(“”); Serial.println(“WiFi connected”); Serial.println(“IP address: “); Serial.println(WiFi.localIP()); delay(1000); // Connect to the websocket server if (client.connect(host, port)) { Serial.println(“Connected”); } else { Serial.println(“Connection failed.”); while(1) {} } // Handshake with the server webSocketClient.path = path; webSocketClient.host = host; if (webSocketClient.handshake(client)) { Serial.println(“Handshake successful”); } else { Serial.println(“Handshake failed.”); while(1) {} } }
Arduino-sketch에 ESP8266 보드에 업로드 할 클라이언트 코드를 작성합니다.
와이파이 주소와 비밀번호 및 포트를 바꾸어줍니다.
ip주소는 각자의 서버가 연결된 주소로 바꾸어줍니다.
ip 주소는 명령창에 ipconfig 명령어를 통해 확인하거나, wifi 속성에서 확인할 수 있습니다.
json 포맷으로 통신하기 위해 ArduinoJson 라이브러리를 다운받아주는 등 위 코드의 헤더파일을 저장해줍니다.
시리얼 모니터에 ‘Handshake successful’ 문구까지 출력되었다면 서버와 클라이언트의 연결이 성공한 것입니다.
void printHumAndTem(float hum, float temp) { Serial.print(“D_Humidity: “); Serial.print(hum); Serial.print(” %”); Serial.print(“D_Temperature: “); Serial.print(temp); Serial.println(” *C”); } int sendCnt = 2; const int maxSendCnt = 2; void loop() { float currHum = dht.readHumidity(); // 센서의 습도를 읽어와 currHum에 저장한다. float currTemp = dht.readTemperature(); // 센서의 온도를 읽어와 currTemp에 저장한다. printHumAndTem(currHum, currTemp); delay(1000); String data; if(client.connected()){ if(sendCnt == maxSendCnt) { // websocket으로 data를 보낸다. jsonObj[“msgType”] = “sendValue”; jsonObj[“deviceType”] = “humd”; jsonObj[“currHum”] = currHum; jsonObj[“currTemp”] = currTemp; String jsonString; serializeJson(jsonObj, jsonString); webSocketClient.sendData(jsonString); Serial.print(“Send: “); Serial.println(jsonString); jsonObj.clear(); sendCnt = 0; } // websocket에서 data를 받아온다. webSocketClient.getData(data); if(data.length() > 0) { Serial.print(“getData: “); Serial.println(data); auto ret = deserializeJson(jsonObj, data); if(!String(jsonObj[“msgType”]).compareTo(“command”) && !String(jsonObj[“deviceType”]).compareTo(“humd”)) { if(!String(jsonObj[“status”]).compareTo(“on”)){ digitalWrite(PIN_HUMD, HIGH); Serial.println(“humd On.”); } else { digitalWrite(PIN_HUMD, LOW); Serial.println(“humd Off.”); } jsonObj.clear(); } } // end-of-if(data.length() > 0) } // end-of-if(client.connected()) delay(500); sendCnt++; } // end-of-loop
온/습도 모듈에서 온/습도 값을 읽어와 server로 보내줍니다.
가습기 모듈(Client)은 server에서 받은 on/off command로 작동합니다.
※ Server의 동작 설명은 Service 글을 참고해주세요 🙂
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