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미세먼지 메이커 프로젝트 1 본문

Arduino

미세먼지 메이커 프로젝트 1

사용자 메이커K 2018. 10. 5. 20:01

IoT(Internet of Things)

인터넷 연결 주체가 PC, 스마트폰을 거쳐, 다양한 사물로 확장

Web Mobile IoT

 

IoT 기술 산업의 특징

IoT는 임베디드, 모바일, 웹 기술이 모두 융합되어 그 위에 사용자를

위한 서비스가 탑재된 개념

임베디드, 모바일, 클라우드

+ 서비스 = 새로운 형태의 IoT기방 제품

 

다양한 IoT 제품의 등장

다양한 산업군에 다양한 서비스 제품이 등장하고 있음

나이키fuel band       Sphero      Nest

AR Drone                 Hue         WeMo


ICT 기술 특징

메가트렌드 기술은 하이퍼서클 곡선을 따름


기술과 시장

사례1. 인터넷 기술의 등장과 성장 (1997~현재)

사례2 .


KBS 다큐1

메이커 페어

 

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Maker Movement 현황

중국

제조업 경쟁력 강화

IoT 산업 연계 투자

산자이 문화


미국

제조업의 부활

신산업 연계 투자

전토적인 DIY 문화


국가별 다양성

SW 교육 연계 투자

전통적인 DIY 문화


일본

문화/로봇

전기전자 산업 연계 투자

오타쿠 문화


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Node MCU 

핀을 점퍼선을 사용하여 센서 부품들을 꽂아서 사용할 수 있다.

측정기에서는 아두이노 보드를 사용하지 않는다. 

인터넷이 가능한게 Node MCU 는 와이파이 칩이 있어서 인터넷을 사용할 수 있다.

인터넷이 되면 해볼수 있는 범위가 넓어진다

측정하는것에 끝나는 것이 아니라 공유하는 프로젝트이다.

인터넷을 이용하여 서버에 측정한 값을 모아보고 다른 사람들과 공유할 수 있다.  

가격도 인터넷이 되는것에 비해서 합리적이다.


OLED

화면에 뭔가를 띄워서 보여주고 싶을때 사용한다. 


미세먼지센서

가장 큰 부품이다. SDS011 모델의 센서 pm2.5 초미세먼지, pm10 미세먼지 수치

두가지를 측정해볼수 있는 센서이다. 5V 전압이 들어가야 잘 작동을 한다.

하얀부분에 핀들이 나와있는데 6~7개 정도 되는데 4가지 핀을 사용하여 Node MCU와 연결하여 측정기를 만들어본다.

3개의 파트 중간의 판은 레이저 센서와 광센서 까만 네모난 부분에 펜으로 먼지가 들어가면 광센서가 투과해서 미세먼지와 초미세 먼지의 수치를 재볼수 있게 만들어져있다.

동그란 공기유입부분은 외부와 적촉할수 있게 해 두어야한다.

작은 구경을 꼭 공기유입이 원활하도록 만들어야한다.

센서의 특징을 알아두면 잘 사용할 수 있다.


온도센서

파워는 케이블 연결하면 파워가 들어가고 데이터도 왔다갔다 한다.

온도센서 발이 3개있다. 발들은 서로 연결해줄때 사용한다.

연결시작할때 다시 설명하겠다.

온도를 감지해서 전기 신호로 바꿔준다. -40~120도까지 측정가능하다. 3.3V 전압을 주면 잘 작동한다.


GPS 센서

3.3V 전압을 주면 사용할 수 있다.

미국 국방부에서 쓰고 있는 24개정도의 위성중에 3개 정도를 연결되면 그걸로 위치값을 받아올수 있는데 GPS를 사용하려면 건물안에 있으면 위치값을 잡을 수 없다. 밖에서 사용할 수 있다.


미세먼지 측정기 제작

개발 환경을 갖추는 것이다. 아두이노 호환 개발모드 아두이노 IDE(통합개발환경) 개발 환경의 약자이다.

아두이노 IDE 설치를 한다. 

수업자료 다운로드안에 아두이노 설치파일을 공유한다. arduino-1.8.5-windows

맥북을 사용하는 사람들은 맥버전을 사용해야한다. 수업자료는 윈도우즈용으로 공유한다.

아두이노 사이트에 들어가서 다운로드할 수 있다. 

설치중에 중간중간 대화상자가 여러개 뜰수가 있는데 묻는 것은 모두 예를 눌러서 설치해야한다. 아니면 작동을 잘 안할 수 있다.


Node MCU 드라이버 설치

Node MCU를 사용하기위해 Node MCU와 트북을 연결하기 위한 드라이버를 노트북에 설치해야한다. 드라이버에 가면 설치파일을 있는데 CH341SER.exe 실행파일을 설치한다. 


개발환경구축을 위해 아두이노 IDE와 개발환경 설치를 하고 Node MCU와 노트북을 연결하기 위한 드라이버 설치를 하고 있습니다.

아두이노 IDE 설치가 끝나면 실행한다. 

파일에 들어가서 환경설정 추가적인 보드 매니저 URL을 복사해서 붙여넣기 한다.

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

공백없이 잘 복사해서 넣어주면 된다.

Node MCU사용을 위해서 사전에 작업해야하는 부분이고 보드와 대화를 하기위한 설치작업이다.


아두이노 IDE의 툴 > 보드 > 보드 매니저 들어가서 검색참에 esp8266 검색해서 설치한다. 버전은 최신버전으로 선택하고 설치버튼을 클릭한다.

보드를 사용하기 위해서 필요한 과정이다. Node MCU에 은색칩이 박혀있는데 와이파이 칩인데 Wifi 칩에 esp8266이라고 적혀있다. 이 와이파이를 사용하기 위해서 설치하는 것이다.


Node MCU와 케이블을 이용하여 노트북과 연결한다. 케이블로 데이터를 전송하거나 전원을 공급하게 된다.

1. 보드 설정(Node MCU)

첨에 아두이노 IDE와 보드를 연결하고 먼저 할 것은 툴에 들어가서 내가 사용할 보드를 선택해줘야한다. 

아래쪽에 Node MCU 1.0 보드를 선택한다. 보드를 설정한다. 

2. 포트를 설정한다. (COM 해당번호 ex) COM 3)

셋팅이 다 된것이다.


기본 예제 실행전에 보드 핀에 대해서 알아본다. 

발이 여러개 인데 핀들의 역할이 있는데 핀들의 역할을 알아본다. 

3.3V 또는 5V는 +, GND(그라운드의 약자인데 - 전자적인 부분이다)

꽂았을때 내장 LED를 깜빡이게 해 본다. 

파일>예제>basic>Blink 열어본다.

/* */ 주석처리된 부분은 코드에 영향을 미치지 않는 설명부분이다. //도 설명부분이다.

실행해보겠습니다. 

동그란 버튼 두개이다. 

컴파일 코드의 문법을 체크한다. 

업로드 버튼은 노트북에서 Node MCU에 코드 명령을 준다. 

컴파일 중이다. 완료가 되면 업로드 완료라는 메세지가 뜬다. 

내장 LED가 깜빡깜빡한다. 

아두이노 이용해서 피지컬 컴퓨팅 배울때 첫번째 배워보는 예제이다. 


업로드 완료라고 뜨고 LED가 깜빡깜빡한다. 1초에 한번씩 깜빡인다.

코드 설명을 setup 사전에 설정해주는 작업 pinMode 핀을 어떻게 사용할 것인지를 셋팅해주는 부분이다.

input 은 버튼 외부에서 값이 들어오는 것  output LED 밖으로 표현을 할수 있는 부분이다. 

void loop 반복되는 부분이다. Digital HIGH(켠다) LOW(끈다)

delay(시간) 1000 ms = 1초를 기다린다.

원하는 숫자로 바꿔서 다시 업로드를 해본다. 


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