SENSORS/ACTUATORS

INTERNET OF THING (IoT)

ESP32 - 빗물 센서 | ESP32 - Rain Sensor

비/눈 수준을 감지하고 측정할 수 있는 감우 센서입니다. 감우 센서는 디지털 출력(낮음/높음)과 아날로그 출력, 두 가지 출력을 제공합니다.

이 튜토리얼에서는 ESP32와 비 감지 센서를 사용하여 비를 감지하고 측정하는 방법을 배울 것입니다. 구체적으로, 다음 내용을 다룰 예정입니다:

ESP32에 빗물 센서를 연결하는 방법.
빗물 센서에서 디지털 신호를 읽음으로써 비를 감지하도록 ESP32를 프로그래밍하는 방법.
빗물 센서에서 아날로그 신호를 읽음으로써 비의 양을 측정하도록 ESP32를 프로그래밍하는 방법.

그 후에는 비나 눈을 감지할 때 모터를 활성화하거나 경고를 발생시키도록 코드를 수정할 수 있습니다.

준비물

1	×	ESP-WROOM-32 Dev Module	쿠팡 \| Amazon
1	×	USB Cable Type-C	쿠팡 \| Amazon
1	×	Rain Sensor	Amazon
1	×	Breadboard	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(Recommended) Screw Terminal Expansion Board for ESP32	쿠팡 \| Amazon

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 오는지를 감지하거나 비에 의해 떨어진 물의 양을 측정하는 데 비 감지 센서를 사용할 수 있습니다. 비 감지 센서는 디지털 출력 핀과 아날로그 출력 핀을 통해 두 가지 옵션을 제공합니다.

비 오는 센서에는 두 부분이 포함됩니다:

감지 패드
전자 모듈

image source: diyables.io

감지 패드

감지 패드는 비/눈과 직면할 수 있는 외부(예: 지붕)에 배치됩니다. 감지 패드에는 두 그룹으로 나누어진 일련의 노출된 구리 전도 경로가 있습니다: 전원 경로와 감지 경로입니다. 이 전원 경로와 감지 경로는 물이나 눈에 의해 연결될 때까지 연결되지 않습니다. 전원 경로와 감지 경로 사이에는 차이가 없습니다. 하나를 전원 경로로 선택하면 다른 하나는 감지 경로가 됩니다.

전자 모듈

비 영접 센서의 전자 모듈은 센싱 패드의 신호를 ESP32에서 읽을 수 있는 아날로그 또는 디지털 값으로 변환합니다. 이 모듈은 네 개의 핀을 포함합니다:

VCC 핀: VCC(3.3V에서 5V)에 연결해야 합니다.
GND 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다.
DO 핀: 디지털 출력 핀입니다. 비가 감지되지 않으면 HIGH이고 감지되면 LOW입니다. 비 감지를 위한 임계값은 내장형 포텐시오미터를 사용하여 조정할 수 있습니다.
AO 핀: 아날로그 출력 핀입니다. 감지 패드의 물이 증가하면 출력 값이 감소하고, 감지 패드의 물이 감소하면 출력 값이 증가합니다.

게다가, 그것은 두 개의 LED 표시등을 가지고 있습니다:

전원을 위한 하나의 PWR-LED 표시등.
DO 핀의 비 상태를 위한 하나의 DO-LED 표시등: 비가 있을 때 켜집니다.

작동 원리

DO 핀에 대하여:

이 모듈은 임계값(민감도)을 설정하기 위한 내장형 포텐쇼미터를 가지고 있습니다.
강도가 임계값을 초과하면 비가 감지되고, 센서의 출력 핀은 LOW이며, DO-LED가 켜집니다.
강도가 임계값 이하이면 비가 감지되지 않으며, 센서의 출력 핀은 HIGH이고, DO-LED는 꺼집니다.

AO 핀에 대해:

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

포텐쇼미터가 AO 핀의 값에 영향을 주지 않는다는 점에 유의하십시오.

선연결

위에서 언급한 바와 같이, 센서의 VCC 핀은 3.3V나 5V에 연결해야 합니다. 이 핀을 ESP32의 3.3V나 5V 핀에 직접 연결하면 전기화학적 부식으로 인해 센서의 수명이 단축될 수 있습니다. 가장 좋은 방법은 비 센서의 VCC 핀을 ESP32의 출력 핀에 연결하는 것입니다. 우리는 그 핀을 프로그래밍하여 오직 읽기 작업 시에만 비 센서에 전원을 공급하도록 할 수 있습니다. 이렇게 하면 전기화학적 부식의 영향을 최소화할 수 있습니다.

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

DO만 사용할 때 ESP32와 비 감지 센서 간의 배선도.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 잘 알지 못하는 경우, 다음 튜토리얼에서 안내를 찾을 수 있습니다: ESP32 전원 공급 방법.

ESP32와 비 오는 센서를 AO만 사용할 때의 배선도.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32와 비 오는 센서를 AO와 DO를 모두 사용할 때의 연결도.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32 코드 - DO 핀에서 값을 읽기

/* * 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN 32 // ESP32의 GPIO32 핀은 비 감지 센서에 전력을 제공합니다. #define DO_PIN 13 // ESP32의 GPIO13 핀은 비 감지 센서의 DO 핀에 연결됩니다. void setup() { // 직렬 통신 초기화 Serial.begin(9600); // 아두이노의 핀을 입력으로 초기화 pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전력 핀을 출력으로 설정 pinMode(DO_PIN, INPUT); } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비 감지 센서의 전원을 켭니다. delay(10); // 10 밀리초 동안 기다립니다. int rain_state = digitalRead(DO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비 감지 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 읽지 않도록 1초 동안 일시 중지 }

사용 방법

ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정하는 방법을 참고하세요.
위의 코드를 복사하여 Arduino IDE로 열기
코드를 ESP32에 업로드하려면 Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하세요.
물방울을 비 감지기에 떨어뜨리세요.
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

LED 상태가 센서가 비를 감지할 때에도 계속 켜져 있거나 꺼져 있는 것을 발검하면, 포텐쇼미터를 조절하여 센서의 민감도를 미세 조정할 수 있습니다.

ESP32 코드 - AO 핀에서 값 읽기

/* * 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN 32 // ESP32의 GPIO32 핀으로부터 비 오는 센서에 전원을 제공합니다 #define AO_PIN 36 // 비 오는 센서의 AO 핀에 연결된 ESP32의 GPIO36 핀 void setup() { // 시리얼 통신을 초기화합니다 Serial.begin(9600); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 전원 핀을 OUTPUT으로 구성합니다 } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 비 오는 센서의 전원을 켭니다 delay(10); // 10 밀리초 기다립니다 int rain_value = analogRead(AO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 비 오는 센서의 전원을 끕니다 Serial.println(rain_value); // 아날로그 값을 출력합니다 delay(1000); // 센서 수명을 연장하기 위해 센서를 자주 읽지 않도록 1초 동안 일시 중지합니다 }

사용 방법

위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32에 코드 업로드
빗물 센서에 물 몇 방울 떨어뜨리기
시리얼 모니터에서 결과 확인하기.

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.

ESP32 - 빗물 센서 | ESP32 - Rain Sensor

준비물

비 감지 센서에 관하여

감지 패드

전자 모듈

작동 원리

선연결

ESP32 코드 - DO 핀에서 값을 읽기

사용 방법

ESP32 코드 - AO 핀에서 값 읽기

사용 방법

동영상

함수 참조

관련 튜토리얼