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Arduino Nano ESP32 - Ethernet

아두이노 나노 ESP32 - 비 감지 센서 | Arduino Nano ESP32 - Rain Sensor

비/눈 수위를 감지하고 측정할 수 있는 비 감지 센서입니다. 비 감지 센서는 디지털 출력(LOW/HIGH)과 아날로그 출력 두 가지 출력을 제공합니다.

이 튜토리얼에서는 아두이노 나노 ESP32와 비 오는 센서를 사용하여 비를 감지하고 측정하는 방법을 배울 것입니다. 구체적으로 다음을 다룰 예정입니다:

Arduino Nano ESP32에 비 감지 센서를 연결하는 방법.
비 감지 센서에서 디지털 신호를 읽어 비를 탐지하도록 Arduino Nano ESP32를 프로그래밍하는 방법.
비 감지 센서에서 아날로그 신호를 읽어 비의 수준을 측정하도록 Arduino Nano ESP32를 프로그래밍하는 방법.

그 후, 비나 눈을 감지하면 모터나 경고를 활성화하도록 코드를 수정할 수 있습니다.

준비물

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레인 센서에 관하여

비가 오는지 여부를 감지하거나 비에 의해 떨어진 물의 양을 측정하는 데 비 감지기를 사용할 수 있습니다. 비 감지기는 디지털 출력 핀과 아날로그 출력 핀을 통해 두 가지 옵션을 제공합니다.

비 감지기는 두 부분을 포함합니다:

감지 패드
전자 모듈

image source: diyables.io

감지 패드

감지 패드는 비나 눈(예: 지붕)을 마주할 수 있는 외부에 배치됩니다. 감지 패드에는 두 그룹으로 나뉜 일련의 노출된 구리 경로가 있습니다: 전력 경로와 감지 경로입니다. 이 전력 경로와 감지 경로는 물이나 눈에 의해 연결될 때까지 연결되지 않습니다. 전력 경로와 감지 경로 사이에는 차이가 없습니다. 하나를 전력 경로로 선택하면 다른 하나는 감지 경로가 됩니다.

전자 모듈

비 오는 감지기의 전자 모듈은 감지 패드에서 오는 신호를 아두이노 나노 ESP32가 읽을 수 있는 아날로그 또는 디지털 값으로 변환합니다. 이것은 네 개의 핀을 포함합니다:

VCC 핀: VCC(3.3V에서 5V 사이)에 연결해야 합니다.
GND 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다.
DO 핀: 이것은 디지털 출력 핀입니다. 비가 감지되지 않으면 HIGH이고, 감지되면 LOW입니다. 비 감지에 대한 임계값은 내장된 가변저항으로 조절할 수 있습니다.
AO 핀: 이것은 아날로그 출력 핀입니다. 센싱 패드 내의 물이 증가하면 출력값이 감소하고, 센싱 패드 내의 물이 감소하면 출력값이 증가합니다.

게다가, 두 개의 LED 표시등이 있습니다:

전원을 나타내는 하나의 PWR-LED 지시등.
DO 핀의 비 상태를 나타내는 하나의 DO-LED 지시등: 비가 있을 때 켜집니다.

작동 원리

DO 핀에 대하여:

모듈에는 임계값(민감도)을 설정하기 위한 내장형 가변저항이 있습니다.
강도가 임계값보다 높을 때 비가 감지되고 센서의 출력 핀은 LOW이며 DO-LED가 켜집니다.
강도가 임계값보다 낮을 때 비가 감지되지 않고 센서의 출력 핀은 HIGH이며 DO-LED가 꺼집니다.

AO 핀에 대하여:

감지 패드에 물이 많을수록 AO 핀에서 읽는 값이 낮아집니다.
감지 패드에 물이 적을수록 AO 핀에서 읽는 값이 높아집니다.

포텐쇼미터가 AO 핀의 값에 영향을 주지 않는다는 것을 유념하세요.

선연결

위에서 언급한 바와 같이, 센서의 VCC 핀은 3.3V 또는 5V에 연결해야 합니다. 이 핀을 ESP32의 3.3V 또는 5V 핀에 직접 연결하면 전기화학적 부식으로 인해 센서의 수명이 단축될 수 있습니다. 가장 좋은 방법은 비 오는 센서의 VCC 핀을 ESP32의 출력 핀에 연결하는 것입니다. 우리는 그 핀을 프로그래밍하여 읽기 시에만 비 오는 센서에 전력을 공급할 수 있습니다. 이는 전기화학적 부식의 영향을 최소화할 수 있습니다.

비가 감지되는 센서 모듈에는 두 개의 출력이 있으므로, 필요에 따라 하나 또는 둘 다를 사용할 수 있습니다.

Arduino Nano ESP32와 비 오는 센서 사이의 배선도를 DO만 사용할 때.

Arduino Nano ESP32 rain sensor wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32와 비 오는 센서를 AO만 사용할 때의 배선 도면.

Arduino Nano ESP32 rain detection wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32와 비 오는 센서를 AO와 DO를 모두 사용할 때의 배선도.

Arduino Nano ESP32 rain detector wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 ESP32 코드 - DO 핀에서 값 읽기

/* * 이 Arduino Nano ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino Nano ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN D5 // Arduino Nano ESP32 핀이 비 센서에 전력을 제공합니다 #define DO_PIN D9 // Arduino Nano ESP32 핀이 비 센서의 DO 핀에 연결되어 있습니다. void setup() { // 시리얼 통신을 사용하여 시리얼 모니터와 통신을 초기화합니다. Serial.begin(9600); // Arduino Nano ESP32 핀을 입력으로 초기화 pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전원 핀을 출력으로 구성합니다 pinMode(DO_PIN, INPUT); } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비 센서의 전원을 켭니다 delay(10); // 10 밀리초 기다립니다 int rain_state = digitalRead(DO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비 센서의 전원을 끕니다 if (rain_state == HIGH) Serial.println("비가 감지되지 않았습니다"); else Serial.println("비가 감지되었습니다"); delay(1000); // 센서 수명을 연장하기 위해 센서를 자주 읽는 것을 피하기 위해 1초 동안 일시 중지합니다 }

사용 방법

아두이노 나노 ESP32를 처음 사용한다면, 아두이노 IDE에서 아두이노 나노 ESP32 환경 설정 방법을 참고하세요.
위의 코드를 복사해서 아두이노 IDE로 엽니다
아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 아두이노 나노 ESP32에 업로드합니다
물방울을 비 감지기에 떨어뜨립니다
시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.

COM6

Send

The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

센서가 비를 감지하고 있을 때도 LED 상태가 계속 켜져 있거나 꺼져 있다면, 포텐시오미터를 조정하여 센서의 감도를 미세 조정할 수 있음을 유념해 주세요.

아두이노 나노 ESP32 코드 - AO 핀에서 값을 읽기

/* * 이 Arduino Nano ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino Nano ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN D5 // 비가 오는 센서에 전원을 공급하는 아두이노 나노 ESP32 핀 #define AO_PIN A0 // 비가 오는 센서의 AO 핀에 연결된 아두이노 나노 ESP32 핀 void setup() { // 시리얼 모니터와 통신하기 위해 시리얼을 초기화합니다. Serial.begin(9600); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전원 핀을 출력으로 설정 } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비가 오는 센서의 전원을 켭니다 delay(10); // 10 밀리초 동안 기다립니다 int rain_value = analogRead(AO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비가 오는 센서의 전원을 끕니다 Serial.println(rain_value); // 아날로그 값을 출력합니다. delay(1000); // 센서의 수명을 연장하기 위해 빈번한 센서 읽기를 피하기 위해 1초 동안 일시 중지합니다. }

사용 방법

위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE로 열기
아두이노 나노 ESP32에 코드를 업로드하기 위해 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하세요.
비 감지 센서에 물을 몇 방울 떨어뜨리세요.
시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.

COM6

Send

225 2426 236 563 687 959 975 1009 1017 1053 1078 841 743 440 279

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

동영상

비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.

아두이노 나노 ESP32 - 비 감지 센서 | Arduino Nano ESP32 - Rain Sensor

준비물

레인 센서에 관하여

감지 패드

전자 모듈

작동 원리

선연결

아두이노 나노 ESP32 코드 - DO 핀에서 값 읽기

사용 방법

아두이노 나노 ESP32 코드 - AO 핀에서 값을 읽기

사용 방법

동영상

함수 참조

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