아두이노 나노 - 화염 센서 | Arduino Nano - Flame Sensor

화염 센서는 화염에서 방출되는 적외선을 감지하는 멋진 장치로, 화재 감지에 유용한 도구입니다. 때로는 적외선 화염 센서 또는 화재 센서로 불리며, 디지털(LOW/HIGH)과 아날로그의 두 가지 신호를 출력합니다.

이 가이드에서는 Arduino Nano와 화염 센서를 함께 사용하여 불꽃의 강도를 감지하고 측정하는 과정을 안내할 것입니다. 기본 사항을 다룰 것입니다:

arduino flame sensor

그 후, 화재를 감지했을 때 경고 경적(릴레이를 통해)을 활성화하도록 코드를 수정할 수 있습니다.

준비물

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화염 센서에 대하여

적외선 화염 센서는 화염의 존재를 식별하거나 화염에서 방출되는 적외선 수준을 측정하는 데 유용한 도구로 사용됩니다. 그 결과, 화재를 신뢰할 수 있는 탐지기로 만들어집니다. 화염 센서는 디지털 출력 핀과 아날로그 출력 핀을 통해 두 가지 옵션을 제공합니다.

이 센서들은 화염과 관련된 특정 파장의 적외선 복사에 선별적으로 집중하도록 세심하게 제작되었습니다. 이 설계는 인체 열이나 인공 조명과 같은 다른 적외선 복사원에 의해 발생하는 오경보의 가능성을 최소화합니다. 그러나 모든 센서와 마찬가지로, 제한사항이 있으며 특정 조건에서는 잘못된 긍정이나 잘못된 부정의 사례가 발생할 수 있음을 주목하는 것이 중요합니다.

핀배치

화염 센서에는 네 개의 핀이 포함되어 있습니다:

  • VCC 핀: VCC(3.3V에서 5V)에 연결되어야 합니다.
  • GND 핀: GND(0V)에 연결되어야 합니다.
  • DO 핀: 디지털 출력 핀입니다. 차연이 감지되지 않으면 HIGH가 되고 감지되면 LOW가 됩니다. 불꽃 감지를 위한 임계값은 내장된 포텐쇼미터를 사용하여 조정할 수 있습니다.
  • AO 핀: 아날로그 출력 핀입니다. 적외선 수준이 감소하면 출력값이 감소하고, 적외선 수준이 증가하면 출력값이 증가합니다.
Flame Sensor Pinout
image source: diyables.io

게다가, 그것은 두 개의 LED 표시등을 가지고 있습니다:

  • 전원을 위한 하나의 PWR-LED 표시기.
  • DO 핀의 화염 상태를 위한 하나의 DO-LED 표시기: 화염이 있을 때 켜집니다.

작동 원리

관련하여 DO 핀:

  • 모듈에는 적외선 감도를 조절하기 위한 내장 다이얼이 포함되어 있습니다.
  • 적외선 강도가 설정 임계값을 초과하여 화염 감지를 나타내면 센서의 출력 핀이 저레벨로 바뀌어 DO-LED를 켭니다.
  • 반대로 적외선 강도가 임계값 아래로 떨어져 화염 감지가 없음을 나타내면 출력 핀이 고레벨로 바뀌어 DO-LED를 끕니다.

AO 핀을 위해:

  • AO 핀은 주변의 적외선 강도가 증가함에 따라 더 높은 값을 등록합니다.
  • 반대로, 주변의 적외선 강도가 낮아지면 AO 핀에서 읽는 값이 낮아집니다.

다이얼 설정이 AO 핀의 읽기 값에 영향을 주지 않는다는 점을 지적하는 것이 중요합니다.

선연결

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

DO만 사용할 때 아두이노 나노와 화염 센서 사이의 배선도.

Arduino Nano Flame Sensor wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노와 화염 센서 간의 연결도(AO만 사용할 때)

Arduino Nano fire sensor wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노와 화염 센서를 AO와 DO 둘 다 사용할 때의 배선도.

Arduino Nano infrared flame sensor wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 코드 - DO 핀에서 값 읽기

/* * 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-flame-sensor */ #define DO_PIN 2 // 아두이노 나노의 핀이 불꽃 센서의 DO 핀에 연결됨 void setup() { // 시리얼 모니터와 통신하기 위해 Serial을 초기화합니다. Serial.begin(9600); // 아두이노 나노 핀을 입력으로 초기화합니다 pinMode(DO_PIN, INPUT); } void loop() { int flame_state = digitalRead(DO_PIN); if (flame_state == HIGH) Serial.println("The flame is NOT detected"); else Serial.println("The flame is detected"); }

사용 방법

  • 위의 코드를 복사하여 아두이노 IDE로 열기
  • 아두이노 나노에 코드를 업로드하려면 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하세요.
  • 화염 센서를 불꽃 방향으로 향하게 합니다.
  • 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.
COM6
Send
The flame is NOT detected The flame is NOT detected The flame is NOT detected The flame is detected The flame is detected The flame is detected The flame is NOT detected The flame is NOT detected The flame is NOT detected
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

센서가 불꽃을 향할 때 LED 상태가 계속 켜져 있거나 꺼져 있음을 알아차리면, 감도를 미세 조정하기 위해 가변 저항을 조정할 수 있습니다.

아두이노 나노 코드 - AO 핀에서 값 읽기

/* * 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-flame-sensor */ #define AO_PIN A0 // 아두이노 나노의 핀이 불꽃 센서의 AO 핀에 연결됨 void setup() { // 시리얼 모니터와 통신하기 위해 시리얼 초기화. Serial.begin(9600); } void loop() { int flameValue = analogRead(AO_PIN); Serial.print("infrared value: "); Serial.println(flameValue); }

사용 방법

  • 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
  • Arduino IDE상의 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino Nano로 업로드하기
  • 화염 센서를 불꽃 쪽으로 향하게 하기.
  • 시리얼 모니터에서 결과 확인하기.
COM6
Send
infrared value: 145 infrared value: 146 infrared value: 346 infrared value: 473 infrared value: 577 infrared value: 849 infrared value: 956 infrared value: 1001 infrared value: 1006 infrared value: 1017 infrared value: 1028 infrared value: 849 infrared value: 643 infrared value: 441 infrared value: 278
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

동영상

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