SENSORS/ACTUATORS

라즈베리 파이 DHT 센서를 이용한 냉각 시스템

이 튜토리얼은 Raspberry Pi, 팬 및 DHT11 또는 DHT22 센서를 사용하여 온도를 조절하는 방법을 안내합니다.

온도가 너무 높으면 냉각 팬이 작동됩니다.
온도가 시원할 때 팬이 꺼집니다.

DS18B20 센서를 DHT 센서 대신 사용하고 싶다면, 라즈베리 파이 - DS18B20 센서를 사용한 냉각 시스템을 참조하여 더 많은 정보를 확인하세요.

Hardware Preparation

1	×	Raspberry Pi 4 Model B	Amazon
1	×	DHT11 Temperature and Humidity Sensor	Amazon
1	×	Relay	Amazon
1	×	12V DC Cooling Fan	Amazon
1	×	(Alternative) 5V DC Cooling Fan	쿠팡 \| Amazon
1	×	12V Power Adapter	Amazon
1	×	DC Power Jack	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(추천) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi	쿠팡 \| Amazon
1	×	(추천) USB-C Power Cable with On/Off Switch for Raspberry Pi 4B	Amazon
1	×	(추천) Plastic Case and Cooling Fan for Raspberry Pi 4B	Amazon
1	×	(추천) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi	Amazon

You can use DHT22 sensor instead of DHT11 sensor.

공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

냉각 팬 및 DHT 센서에 대하여

이 튜토리얼에서 사용하는 팬은 12v 전원 공급 장치를 필요로 합니다. 전원이 공급되면 팬이 켜지고, 그렇지 않으면 꺼진 상태로 유지됩니다. Raspberry Pi로 팬을 제어하려면, 릴레이를 그 사이에 삽입해야 합니다.

온도 센서와 팬(핀아웃, 작동 방식 및 프로그래밍 방법 포함)에 익숙하지 않은 경우, 다음 튜토리얼이 도움이 될 수 있습니다:

Wiring Diagram

DHT11을 사용하는 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

DHT22를 사용하는 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

배선 구성을 간단하고 체계적으로 만들기 위해, Raspberry Pi용 스크루 터미널 블록 실드 사용을 권장합니다. 이 실드는 아래와 같이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬운 연결을 제공합니다:

Raspberry Pi Screw Terminal Block Shield

시스템 작동 방식

라즈베리 파이는 온도 센서에서 온도를 얻습니다.
온도가 상한선을 초과하면, 라즈베리 파이는 팬을 작동시킵니다.
온도가 하한선 아래로 떨어지면, 라즈베리 파이는 팬을 비활성화합니다.

루프가 계속 반복됩니다.

온도가 특정 지점 이상 또는 이하일 때 팬을 활성화 및 비활성화하려면 상한과 하한을 동일한 수로 설정하십시오.

라즈베리 파이 코드

DHT11 센서를 사용한 냉각 시스템용 Raspberry Pi 코드

라즈베리 파이를 위한 파이썬 코드를 작성해봅시다. 온도가 25°C를 넘으면 라즈베리 파이가 팬을 활성화합니다. 온도가 20°C 이하로 떨어질 때까지 팬은 계속 켜져 있게 됩니다.

Detailed Instructions

Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
필요한 라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하세요.
Linux 및 macOS에서 기본 SSH 클라이언트를 사용하거나 Windows에서 PuTTY를 사용하여 PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하세요. SSH를 통해 PC를 Raspberry Pi에 연결하는 방법을 참조하세요.
RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않다면, 다음 명령어를 사용하여 설치하세요.

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

DHT11 온도 및 습도 센서를 위한 라이브러리를 설치하려면 다음 명령어를 실행하십시오:

sudo pip3 install Adafruit_DHT

cooling.py라는 이름의 Python 스크립트 파일을 생성하고 다음 코드를 추가하세요:

# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 # 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. # 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: # https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-cooling-system-using-dht-sensor import Adafruit_DHT import RPi.GPIO as GPIO import time # Constants THRESHOLD_ON = 25 # Upper threshold of temperature, change to your desired value THRESHOLD_OFF = 20 # Lower threshold of temperature, change to your desired value FAN_PIN = 12 # GPIO pin connected to relay, change to your desired GPIO pin DHT11_PIN = 4 # GPIO pin connected to DHT11, change to your desired GPIO pin # Setup GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(FAN_PIN, GPIO.OUT) def read_temperature(): try: humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT.DHT11, DHT11_PIN) return temperature except Exception as e: print(f"Error reading temperature: {e}") return None def control_fan(temperature): if temperature is not None: if temperature > THRESHOLD_ON: print("The fan is turned on") GPIO.output(FAN_PIN, GPIO.HIGH) elif temperature < THRESHOLD_OFF: print("The fan is turned off") GPIO.output(FAN_PIN, GPIO.LOW) try: while True: temperature = read_temperature() control_fan(temperature) time.sleep(0.5) except KeyboardInterrupt: pass finally: GPIO.cleanup()

파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 파이썬 스크립트를 실행하십시오:

python3 cooling.py

센서 주변 환경의 온도를 변경하세요.
시리얼 모니터에서 팬의 상태를 확인하세요.

스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프로 계속 실행됩니다.

DHT22 센서를 사용한 냉각 시스템을 위한 Raspberry Pi 코드

DHT11과 유사하게, Raspberry Pi용 아래 Python 코드를 사용하여 DHT22 센서를 통해 냉각 시스템을 만들 수 있습니다.

# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 # 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. # 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: # https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-cooling-system-using-dht-sensor import Adafruit_DHT import RPi.GPIO as GPIO import time # Constants THRESHOLD_ON = 25 # Upper threshold of temperature, change to your desired value THRESHOLD_OFF = 20 # Lower threshold of temperature, change to your desired value FAN_PIN = 12 # GPIO pin connected to relay, change to your desired GPIO pin DHT22_PIN = 14 # GPIO pin connected to DHT22, change to your desired GPIO pin # Setup GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(FAN_PIN, GPIO.OUT) def read_temperature(): try: humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT.DHT22, DHT22_PIN) return temperature except Exception as e: print(f"Error reading temperature: {e}") return None def control_fan(temperature): if temperature is not None: if temperature > THRESHOLD_ON: print("The fan is turned on") GPIO.output(FAN_PIN, GPIO.HIGH) elif temperature < THRESHOLD_OFF: print("The fan is turned off") GPIO.output(FAN_PIN, GPIO.LOW) try: while True: temperature = read_temperature() control_fan(temperature) time.sleep(0.5) except KeyboardInterrupt: pass finally: GPIO.cleanup()

고급 지식

위의 규제 접근 방식은 온-오프 제어기, 신호기 또는 "뱅뱅" 제어기로도 불립니다. 이 기술은 실행하기 쉬운 방법입니다.

PID 제어기로 알려진 대체 접근 방식이 있습니다. 이 방법은 원하는 온도를 유지하는 데 더 효과적이지만, 복잡하고 이해 및 적용하기 어렵습니다. 그 결과, PID 제어기는 온도 조절에 널리 사용되지 않습니다.

Video Tutorial

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.