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ESP32 - 수위 센서 | ESP32 - Water Sensor

이 튜토리얼은 ESP32와 수분 센서를 사용하여 강우 감지, 물 새는 것 감지, 탱크 오버플로 감지 및 수위 측정하는 방법을 안내합니다.

준비물

1	×	ESP-WROOM-32 Dev Module	쿠팡 \| Amazon
1	×	USB Cable Type-C	쿠팡 \| Amazon
1	×	Water level sensor	쿠팡 \| Amazon
1	×	Breadboard	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(Optional) DC Power Jack	쿠팡 \| 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.

물 수위 센서에 대하여

수위 센서 핀배열

물 수위 센서에는 3개의 핀이 포함됩니다:

S (Signal) 핀: 이 핀은 물의 수위에 비례하는 아날로그 전압을 출력합니다. 이 핀은 ESP32의 아날로그 입력 핀에 연결되어야 합니다.
+ (VCC) 핀: 이 핀을 3.3V 혹은 5V에 연결하세요.
- (GND) 핀: 이 핀을 GND에 연결하세요.

수위 센서가 작동하는 방식

단순히 말해서, 센서가 물에 더 많이 잠길수록 S 핀의 출력 전압이 높아집니다. 전압을 측정함으로써 우리는 물의 수위를 알 수 있습니다.

선연결

이론적으로, 우리는 센서의 VCC와 GND 핀을 각각 ESP32의 3.3V와 GND 핀에 연결함으로써 수분 센서에 전력을 공급할 수 있습니다.

그러나 그 방법은 실제로 권장되지 않습니다. 만약 우리가 수분 센서에 지속적으로 전력을 공급한다면, 수분 센서는 습한 환경에 의해 전기화학적으로 더 빠르게 부식됩니다 ⇒ 센서에서 값을 읽을 때만 수분 센서에 전력을 공급하는 것이 더 좋습니다. 이를 위해, 우리는 센서의 VCC 핀을 ESP32의 디지털 핀에 연결하고, 읽기 전에 ESP32의 핀을 HIGH로, 읽은 후에는 LOW로 프로그래밍할 수 있습니다.

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.

ESP32 코드 - 수위 센서에서 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-water-sensor */ #define POWER_PIN 17 // ESP32 핀 GPIO17이 센서의 VCC 핀에 연결됨 #define SIGNAL_PIN 36 // ESP32 핀 GPIO36 (ADC0)가 센서의 신호 핀에 연결됨 int value = 0; // 센서 값 저장 변수 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 핀을 출력으로 설정함 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서를 끔 } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 센서를 켬 delay(10); // 10밀리초 기다림 value = analogRead(SIGNAL_PIN); // 센서에서 아날로그 값을 읽음 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서를 끔 Serial.print("The water sensor value: "); Serial.println(value); delay(1000); }

사용 방법

ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정 방법을 참조하세요.
위의 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣으세요.
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 ESP32 보드에 코드를 컴파일하고 업로드하세요.
센서를 물에 천천히 담그세요 (물이 담긴 유리 컵에).
시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요. 결과는 아래와 같습니다: 센서가 아무것도 만지지 않았을 때 값은 0입니다.

COM6

Send

The water sensor value: 0 The water sensor value: 0 The water sensor value: 0 The water sensor value: 25 The water sensor value: 196 The water sensor value: 587 The water sensor value: 625 The water sensor value: 1434 The water sensor value: 1449 The water sensor value: 1454 The water sensor value: 1469 The water sensor value: 2525 The water sensor value: 2526 The water sensor value: 2558

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

※ NOTE THAT:

물 감지기는 완전히 잠기도록 설계되지 않았으며, PCB에 노출된 트레이스만이 물에 잠길 수 있습니다. 설치 시 주의하십시오.

물 샐피 감지하는 방법

물 새는 것, 강우, 그리고 탱크 넘침을 감지하기 위해 센서 값과 임계값을 비교하기만 하면 됩니다. 이 임계값은 본 튜토리얼의 교정 부분에서 결정됩니다.

물 샘을 감지하면 ESP32가 LED를 켜도록 합시다.

배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32 코드 - 물 새는 감지

/* * 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-water-sensor */ #define LED_PIN 21 // ESP32 핀 GPIO21이 LED 핀에 연결됨 #define POWER_PIN 17 // ESP32 핀 GPIO17이 센서의 VCC 핀에 연결됨 #define SIGNAL_PIN 36 // ESP32 핀 GPIO36 (ADC0)이 센서의 신호 핀에 연결됨 #define THRESHOLD 1000 int value = 0; // 센서 값 저장을 위한 변수 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // 핀을 출력으로 설정 pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // 핀을 출력으로 설정 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서를 끔 digitalWrite(LED_PIN, LOW); // LED를 끔 } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 센서를 켬 delay(10); // 10밀리초 기다림 value = analogRead(SIGNAL_PIN); // 센서에서 아날로그 값 읽기 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서를 끔 if (value > THRESHOLD) { Serial.print("The water is detected"); digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // LED를 켬 } else { digitalWrite(LED_PIN, LOW); // LED를 끔 } }

물의 수위를 측정하는 방법

아래 코드는 수위를 4단계로 나눕니다.

/* * 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-water-sensor */ #define POWER_PIN 17 // ESP32 핀 GPIO17이 센서의 VCC 핀에 연결됨 #define SIGNAL_PIN 36 // ESP32 핀 GPIO36 (ADC0)이 센서의 신호 핀에 연결됨 #define SENSOR_MIN 0 #define SENSOR_MAX 521 int value = 0; // 센서 값 저장 변수 int level = 0; // 수위 저장 변수 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // D7 핀을 출력으로 구성 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서 OFF } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // 센서 ON delay(10); // 10 밀리초 기다림 value = analogRead(SIGNAL_PIN); // 센서에서 아날로그 값 읽기 digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // 센서 OFF level = map(value, SENSOR_MIN, SENSOR_MAX, 0, 4); // 4 단계 Serial.print("Water level: "); Serial.println(level); delay(1000); }

※ NOTE THAT:

SENSOR_MIN과 SENSOR_MAX는 보정 과정에 의해 결정됩니다.
위의 매핑 방법은 정확하지 않습니다. 그러나 많은 응용 프로그램에서는 허용됩니다.

수위 센서 보정

물 레벨 센서를 보정하는 방법을 보십시오

동영상

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