라즈베리 파이 화염 센서
화염 센서는 화염에서 나오는 적외선 방사를 감지하고 측정할 수 있는 유용한 장치로, 화재 탐지에 유용합니다. 이 장치는 때때로 적외선 화염 센서 또는 화재 센서라고 불립니다. 이 센서는 디지털 출력(LOW/HIGH)과 아날로그 출력을 제공합니다.
이 가이드에서는 라즈베리 파이와 화염 감지기를 사용하여 불꽃과 불을 감지하고 측정하는 방법을 살펴보겠습니다. 우리는 다음을 다룰 것입니다:
- 화염 센서를 Raspberry Pi에 연결하기.
- 화염 센서로부터 디지털 신호를 해석하여 화염과 화재를 식별하도록 Raspberry Pi 프로그래밍하기.
그 후, 화재를 감지하면 경고 경적을 (릴레이를 통해) 활성화하도록 코드를 수정할 수 있습니다.
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불꽃 센서에 대하여
적외선 화염 센서는 두 가지 목적을 가지고 있습니다: 화염의 존재를 식별할 수 있으며 화염에서 방출되는 적외선 수준을 측정할 수 있습니다. 이러한 다용도성 덕분에 화염 센서는 화재 감지에 유용한 도구가 됩니다. 디지털 출력 핀과 아날로그 출력 핀을 통해 두 가지 출력 옵션을 제공합니다.
적외선 화염 센서 분야에서 이들은 정밀하게 제작됩니다. 이러한 센서는 선택적으로 인식하여, 화염과 구체적으로 관련된 적외선 방사선의 파장에 집중합니다. 이들의 설계는 의도적으로 이루어져, 인체 열이나 인공 조명과 같은 다른 적외선 방사선의 출처로 인한 오작동 경보의 가능성을 최소화하고자 합니다. 그들의 신중한 엔지니어링에도 불구하고, 어떤 센서와 마찬가지로 한계가 있다는 점을 주의할 필요가 있습니다. 특정 조건에서는 거짓 긍정 또는 거짓 부정을 초래할 수 있습니다.
핀아웃
화염 센서 모듈에는 두 가지 유형이 있습니다:
단일 화염 센서는 네 개의 핀을 포함합니다:
- VCC 핀: VCC(3.3V to 5V)에 연결해야 합니다.
- GND 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다.
- DO 핀: 디지털 출력 핀입니다. 불꽃이 감지되지 않으면 HIGH이고, 감지되면 LOW입니다. 불꽃 감지를 위한 임계값은 내장된 가변 저항기를 사용하여 조정할 수 있습니다.
- AO 핀: 아날로그 출력 핀입니다. 출력 값은 적외선 레벨이 감소할 때 감소하고, 적외선 레벨이 증가할 때 증가합니다.
또한, 두 개의 LED 표시등이 있습니다.
- 전원용 PWR-LED 표시등 하나.
- DO 핀의 화염 상태를 나타내는 DO-LED 표시등 하나: 화염이 있을 때 켜집니다.
5-in-1 화염 센서는 하나의 PCB에 5개의 개별 화염 센서를 결합합니다. 이 센서들은 공통의 포텐셔미터, VCC, GND를 공유하지만 각 센서의 DO(디지털 출력) 및 AI(아날로그 입력) 핀은 독립적으로 유지됩니다.
작동 방식
DO 핀의 경우:
- 모듈에는 적외선 임계값(민감도)을 설정하기 위한 내장 포텐셔미터가 있습니다.
- 적외선 강도가 임계값 이상일 때, 화염이 감지되고 센서의 출력 핀은 LOW이며, DO-LED가 켜집니다.
- 적외선 강도가 임계값 이하일 때, 화염이 감지되지 않고 센서의 출력 핀은 HIGH이며, DO-LED가 꺼집니다.
AO 핀의 경우:
- 주변 환경의 적외선 강도가 높을수록 AO 핀에서 읽는 값이 높아집니다.
- 주변 환경의 적외선 강도가 낮을수록 AO 핀에서 읽는 값이 낮아집니다.
포텐셔미터는 AO 핀의 값에 영향을 미치지 않는다는 점에 유의하세요.
Wiring Diagram
불꽃 센서 모듈에는 두 개의 출력이 있으므로 필요에 따라 하나 또는 둘 모두를 사용할 수 있습니다. 그러나 Raspberry Pi에는 아날로그 입력 핀이 없으므로 DO 핀을 사용할 수 있습니다.
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 코드 - DO 핀에서 값 읽기
Detailed Instructions
- Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하십시오.
- Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하십시오.
- 일부 라이브러리를 설치해야 하는 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하십시오.
- Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하십시오.
- Linux 및 macOS에서는 내장된 SSH 클라이언트를 사용하고 Windows에서는 PuTTY를 사용하여 PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하십시오. PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하는 방법을 참조하십시오.
- RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하십시오. 설치되어 있지 않은 경우 다음 명령을 사용하여 설치하십시오:
- Python 스크립트 파일 flame_sensor.py를 만들고 다음 코드를 추가하세요:
- 파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Python 스크립트를 실행하세요.
- 화염 감지기를 불꽃 방향으로 조준하세요.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인하세요.
센서가 불꽃을 마주해도 LED 상태가 계속 켜져 있거나 꺼져 있는 경우, 가변 저항을 조정하여 센서의 민감도를 미세 조정할 수 있다는 점을 유의하십시오.
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