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

비/눈 수준을 감지하고 측정할 수 있는 비 감지 센서는 디지털(LOW/HIGH)과 아날로그 출력 모두를 제공합니다. 이 튜토리얼에서는 아두이노 나노를 사용하여 비 감지 센서를 연결하고 활용하는 방법을 보여줍니다. 이는 비 감지를 위한 디지털 신호 읽기와 비 수준을 측정하기 위한 아날로그 신호 읽기를 다룹니다.

그 다음에는, 비/눈 감지 시 모터나 경고 시스팀을 작동시키도록 코드를 맞춤 설정할 수 있습니다.

준비물

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1	×	(Optional) 9V Power Adapter for Arduino Nano	Amazon
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공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

비 감지 센서에 관하여

비가 오는지 혹은 강수량으로부터 물의 수위를 감지할 수 있는 비 감지 센서는 디지털 출력 핀과 아날로그 출력 핀을 통해 두 가지 옵션을 제공합니다.

비 오는 센서는 감지 패드와 전자 모듈 두 부분으로 구성됩니다.

image source: diyables.io

감지 패드

감지 패드는 비/눈(예: 지붕 위)을 만나도록 실외에 배치된 패드로, 노출된 구리 트레이스가 두 그룹, 전원 트레이스와 감지 트레이스로 나뉘어 있습니다. 이 트레이스들은 물이나 눈에 의해 연결되지 않는 한 연결되지 않습니다. 전원과 감지 트레이스는 모두 교환 가능하여, 하나를 전원 트레이스로 지정하는 동안 다른 하나는 감지 트레이스로 기능할 수 있습니다.

전자 모듈

비 오는 센서의 전자 모듈은 센싱 패드에서 오는 신호를 아두이노 나노에서 읽을 수 있는 아날로그 또는 디지털 값으로 변환합니다. 이 모듈에는 4개의 핀이 포함되어 있습니다:

VCC 핀: VCC(3.3V에서 5V까지)에 연결합니다.
GND 핀: GND(0V)에 연결합니다.
DO 핀: 디지털 출력 핀입니다. 비가 감지되지 않으면 HIGH이고 감지되면 LOW입니다. 비 감지 임계값은 내장된 포텐시오미터로 조절할 수 있습니다.
AO 핀: 아날로그 출력 핀입니다. 센싱 패드 위의 물이 증가하면 출력 값이 감소하고, 물이 감소하면 증가합니다.

게다가, 이것은 두 개의 LED 표시등을 특징으로 합니다:

전원에 대한 하나의 PWR-LED 지시등.
DO 핀의 비 상태에 대한 하나의 DO-LED 지시등, 비가 내릴 때 점등됩니다.

작동 원리

DO 핀에 관하여:

모듈은 임계값(감도)을 조정하기 위한 내장형 포텐쇼미터가 특징입니다.
강도가 임계값을 초과할 때 비가 감지되고, 센서의 출력 핀은 LOW이며, DO-LED가 켜집니다.
반대로, 강도가 임계값 이하일 때 비가 감지되지 않고, 출력 핀은 HIGH이며, DO-LED는 꺼집니다.

AO 핀을 위해:

센싱 패드의 수분 함량이 증가하면 AO 핀이 더 낮은 값을 읽습니다.
반대로, 수분 함량이 감소하면 더 높은 값을 읽습니다.

포텐쇼미터가 AO 핀의 값을 영향을 주지 않는다는 점을 명심하는 것이 중요합니다.

선연결

앞서 언급한 바와 같이, 센서의 VCC 핀을 아두이노 나노의 3.3V 또는 5V 핀에 직접 연결하면 전기화학적 부식으로 인해 센서의 수명이 단축될 수 있습니다. 이를 완화하기 위해, 비 센서의 VCC 핀을 아두이노 나노의 출력 핀에 연결하는 것이 권장됩니다. 이 방법으로, 해당 핀의 프로그래밍을 구성하여 읽기 중에만 비 센서에 전력을 공급하도록 할 수 있어, 전기화학적 부식의 영향을 최소화할 수 있습니다.

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

아두이노 나노와 비 오는 센서를 DO만 사용할 때의 연결도.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노와 비 오는 센서를 AO만 사용할 때의 배선도.

Arduino Nano rain detection wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노와 비 오는 센서 사이의 배선도, AO와 DO 모두 사용할 때.

Arduino Nano rain detector 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-rain-sensor */ #define POWER_PIN D5 // 아두이노 나노 핀은 비 센서에 전력을 공급합니다 #define DO_PIN D9 // 아두이노 나노 핀은 비 센서의 DO 핀에 연결됩니다 void setup() { // 시리얼 모니터와 통신하기 위해 시리얼을 초기화합니다. Serial.begin(9600); // 아두이노 나노의 핀을 입력으로 초기화합니다 pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전력 핀을 출력으로 설정합니다 pinMode(DO_PIN, INPUT); } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비 센서의 전력을 켭니다 delay(10); // 10밀리초 동안 기다립니다 int rain_state = digitalRead(DO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비 센서의 전력을 끕니다 if (rain_state == HIGH) Serial.println("비가 감지되지 않았습니다"); else Serial.println("비가 감지되었습니다"); delay(1000); // 센서의 수명을 연장하기 위해 자주 센서 읽기를 피하려고 1초 동안 일시 중지합니다 }

사용 방법

위의 코드를 복사하여 아두이노 IDE로 열기
아두이노 나노에 코드를 업로드하기 위해 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하세요.
빗물 센서에 물 몇 방울 떨어뜨리기
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 감지하는 상황에서도 LED 상태가 계속 켜져 있거나 꺼져 있는 것을 발견하면, 포텐쇼미터를 조정하여 센서의 감도를 세밀하게 조정할 수 있음을 기억해 주십시오.

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-rain-sensor */ #define POWER_PIN D5 // 비가 오는 센서에 전원을 제공하는 아두이노 나노 핀 #define AO_PIN A0 // 비가 오는 센서의 AO 핀에 연결된 아두이노 나노 핀 void setup() { // 직렬 모니터와 통신하기 위한 직렬 초기화 Serial.begin(9600); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전원 핀을 출력으로 구성 } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비 오는 센서의 전원을 켜다 delay(10); // 10밀리초 동안 기다리다 int rainValue = analogRead(AO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비 오는 센서의 전원을 끄다 Serial.println(rainValue); // 아날로그 값 출력 delay(1000); // 센서 수명을 연장하기 위해 자주 센서 읽기를 피하려면 1초 동안 일시 중지 }

사용 방법

위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭해 Arduino Nano에 코드를 업로드하세요
빗물 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 - 비 감지 센서 | Arduino Nano - Rain Sensor

준비물

비 감지 센서에 관하여

감지 패드

전자 모듈

작동 원리

선연결

아두이노 나노 코드 - DO 핀에서 값 읽기

사용 방법

아두이노 나노 코드 - AO 핀에서 값 읽기

사용 방법

동영상

함수 참조

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