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아두이노 나노 - 토양 수분 센서 | Arduino Nano - Soil Moisture Sensor

이 튜토리얼은 아두이노 나노와 함께 습도 센서를 사용하는 방법을 안내합니다. 구체적으로, 우리는 다음을 살펴볼 것입니다:

저항성 및 전기용량성 수분 센서의 차이점
아두이노 나노를 사용하여 수분 센서의 값을 읽기 위해 아두이노 나노를 프로그래밍하는 방법
수분 센서를 보정하기 위해 아두이노 나노를 사용하는 방법
아두이노 나노가 토양이 젖었는지 건조한지를 결정하는 방법

준비물

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토양 수분 센서에 관하여

capacitive moisture sensor vs resistive moisture sensor

습도 센서에는 두 가지 유형이 있습니다:

저항식 습도 센서
정전 용량식 습도 센서

두 센서 모두 토양 수분 정보를 제공합니다. 그러나 그들의 작동 원리는 다릅니다. 다음과 같은 이유로 용량성 수분 센서 사용을 강력히 권장합니다:

저항성 토양 수분 센서는 시간이 지남에 따라 부식되기 쉽습니다. 이는 전기 전류가 프로브 사이를 통과하기 때문에 전기화학적 부식이 발생하기 때문입니다.
용량성 토양 수분 센서는 저항성 토양 수분 센서보다 시간이 지난 후 부식이 훨씬 느립니다. 이는 그 전극이 노출되지 않고 비교적 부식에 대한 저항성이 더 크기 때문입니다.

이것은 시간이 지나면서 부식으로 인해 손상된 저항형 토양 수분 센서의 일러스트레이션입니다.

이 튜토리얼의 나머지 부분에서는 전기용량식 토양 수분 센서를 사용합니다.

정전 용량식 토양 수분 센서 핀배열

용량성 토양 수분 센서에는 세 개의 핀이 있습니다:

GND 핀: 이것은 GND(0V)에 연결되어야 합니다.
VCC 핀: 이것은 VCC(5V 또는 3.3V)에 연결되어야 합니다.
AOUT 핀: 이 아날로그 신호 출력 핀은 토양 습도 수준에 비례하는 전압을 생성합니다. 이것은 아두이노의 아날로그 입력 핀에 연결되어야 합니다.

작동 원리

토양에 물이 적을 때 AOUT 핀의 전압이 더 높습니다.

선연결

Arduino Nano soil moisture sensor wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 나노 코드로 토양 습도 센서에서 값을 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-soil-moisture-sensor */ #define AOUT_PIN A6 // 아두이노 나노 핀이 수분 센서의 AOUT 핀에 연결됩니다 void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int value = analogRead(AOUT_PIN); // 센서에서 아날로그 값을 읽습니다 Serial.print("Moisture: "); Serial.println(value); delay(500); }

사용 방법

위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열어주세요.

Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 컴파일하고 Arduino Nano로 업로드하세요.

센서를 흙에 묻은 다음 물을 부어주세요. 또는 천천히 소금물이 담긴 컵에 담그세요.

시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요. 아래와 같이 나타납니다:

COM6

Send

Moisture: 581 Moisture: 581 Moisture: 575 Moisture: 566 Moisture: 556 Moisture: 547 Moisture: 539 Moisture: 530 Moisture: 521 Moisture: 513 Moisture: 506 Moisture: 500 Moisture: 495 Moisture: 492 Moisture: 490 Moisture: 489 Moisture: 488

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

※ NOTE THAT:

순수한 물로 테스트하는 것은 피하십시오. 이것은 전기를 전도하지 않으며 센서 읽기에 영향을 주지 않습니다.

센서 읽기는 절대로 0에 도달하지 않습니다. 일반적으로 범위는 500에서 600 사이지만, 센서의 깊이, 토양이나 물의 종류, 전원 공급 전압과 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

센서 상단에 위치한 회로 부분을 흙이나 물에 묻지 마십시오. 이것은 센서를 손상시킬 수 있습니다.

정전 용량식 토양 수분 센서 보정

습도 센서에서 얻은 값은 절대적인 것이 아닙니다. 이것은 토양의 구성과 존재하는 물의 양에 따라 달라집니다. 습한 상태와 건조한 상태의 경계를 정확하게 결정하기 위해서는 교정이 이루어져야 합니다.

교정 지침:

아두이노 나노에서 코드 실행하기
토양에 수분 센서를 배치하세요
서서히 토양에 물을 추가하세요
시리얼 모니터를 확인하세요
토양이 건조에서 축축하게 변할 때의 값을 기록하세요. 이것을 임계값이라고 합니다.

아두이노 나노가 흙이 젖었는지 건조한지를 결정합니다.

보정이 완료되면, 기록한 THRESHOLD 값을 아래 코드에 업데이트하세요. 이 아두이노 나노 코드는 토양이 젖었는지 건조한지를 결정할 것입니다.

/* * 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-soil-moisture-sensor */ #define AOUT_PIN A6 // 수분 센서의 AOUT 핀에 연결되는 아두이노 나노 핀 #define THRESHOLD 530 // 여기에 임계값을 변경하세요 void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int value = analogRead(AOUT_PIN); // 센서에서 아날로그 값을 읽습니다 if (value > THRESHOLD) Serial.print("The soil is DRY ("); else Serial.print("The soil is WET ("); Serial.print(value); Serial.println(")"); delay(500); }

시리얼 모니터에 표시된 출력.