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아두이노

온도에 반응하는 팬: 온도가 일정 수준을 넘으면 팬 작동.

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  1. 이론 소개:
    • 온도에 반응하는 팬 프로젝트는 온도 센서를 사용하여 주변 온도를 감지하고, 설정한 일정한 온도를 넘어서면 팬을 작동시키는 자동 제어 시스템을 구현하는 프로젝트입니다. 이러한 시스템은 온도 제어가 필요한 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 실내 온도 조절, 온실 자동 제어, 서버 냉각 등에 활용됩니다.
  2. 준비물:
    • 아두이노 보드: 아두이노 Uno 또는 비슷한 아두이노 호환 보드.
    • 온도 센서: DHT11 또는 DHT22와 같은 온도 및 습도 센서.
    • DC 모터: 온도에 따라 팬을 작동시킬 모터.
    • 모터 드라이버: DC 모터를 제어하기 위한 드라이버 모듈.
    • 외부 전원 공급 장치: 모터를 구동하기 위한 외부 전원 공급 장치.
    • 점퍼 와이어: 회로 연결을 위한 점퍼 와이어.
    • 집합용 빵판: 회로를 구성하고 연결하는 데 도움이 되는 빵판.
    • 저항 (10k 옴): 온도 센서와 아두이노 간의 풀업 저항으로 사용.
    • 다이오드 (1N4007): 모터 노이즈 및 역전류 보호를 위한 다이오드.
    • 커패시터 (220uF): 모터 노이즈 및 전압 안정화를 위한 커패시터.
  3. 추천보드:
    • 아두이노 Uno 또는 아두이노 Nano와 같은 아두이노 보드를 사용할 것을 추천합니다.
  4. 회로 구성:
    • 회로 구성은 다음과 같이 이루어집니다.
      • 온도 센서(DHT11 또는 DHT22)를 아두이노에 연결합니다.
        • VCC (전원) -> 아두이노 5V 핀
        • GND (지역) -> 아두이노 GND 핀
        • 데이터 핀 -> 아두이노 디지털 핀 (예: 2번 핀)
      • DC 모터 및 모터 드라이버를 연결하고 모터 드라이버를 아두이노에 연결합니다.
      • 외부 전원 공급 장치를 모터 드라이버에 연결하여 모터를 구동합니다.
  5. 코딩내용:
    • 아래는 아두이노 코드의 상세 내용입니다. 코드는 온도를 읽어오고, 설정한 온도 임계값을 초과하면 모터를 작동시킵니다.

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2 // 온도 센서 데이터 핀
#define DHTTYPE DHT11 // 사용하는 온도 센서 모델

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

const int fanPin = 9; // 모터 제어 핀
float setTemperature = 25.0; // 팬 작동 온도 설정

void setup() {
  dht.begin();
  pinMode(fanPin, OUTPUT);
  digitalWrite(fanPin, LOW); // 초기에 모터를 꺼놓습니다.
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  float temperature = dht.readTemperature(); // 온도를 읽어옵니다.

  if (!isnan(temperature)) { // 온도가 유효한지 확인합니다.
    Serial.print("현재 온도: ");
    Serial.print(temperature);
    Serial.println("°C");

    if (temperature > setTemperature) { // 설정한 온도를 넘으면
      digitalWrite(fanPin, HIGH); // 모터를 작동합니다.
      Serial.println("모터 작동 중...");
    } else {
      digitalWrite(fanPin, LOW); // 온도가 낮으면 모터를 끕니다.
      Serial.println("모터 꺼짐");
    }

    delay(5000); // 5초마다 온도를 다시 확인합니다.
  }
}

  1. 코드 업로드 및 테스트:
    • 코드를 아두이노 IDE에 복사하여 업로드합니다.
    • 온도 센서를 사용하여 주변 온도를 감지하고, 모터가 온도에 따라 작동하는지 확인합니다.
  2. 토론 및 응용:
    • 이 프로젝트를 확장하여 온도 및 습도 데이터를 더 자세하게 모니터링하고, 그래프로 표시하는 웹 기반 대시보드를 만들 수 있습니다.
    • 온도 제어는 실내 환경 관리, 온실 자동화, 스마트 홈 시스템과 같은 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다.
  3. 추가 자료 및 과제:
    • 추가 자료로는 DHT 라이브러리와 아두이노 관련 자료를 참조하는 것이 도움이 될 것입니다.
    • 과제로는 모터 제어에 PWM (펄스 폭 변조)를 사용하여 모터 속도를 조절하는 방법을 고려할 수 있습니다.

전문 용어 설명:

  • 온도 센서: 주변 온도를 측정하고 측정 값을 제공하는 장치로, DHT11 또는 DHT22와 같은 모델이 있습니다.
  • 모터 드라이버: 모터를 제어하기 위한 전자 회로로, DC 모터와 스테퍼 모터의 회전 및 방향을 제어합니다.
  • 다이오드: 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 하는 반도체 장치입니다.
  • 커패시터: 전기 에너지를 저장하고 전기 회로에서 일시적으로 전력을 제공하는 컴포넌트입니다.
  • PWM (펄스 폭 변조): 디지털 신호의 펄스 폭을 변조하여 아날로그 신호나 모터 속도를 제어하는 기술입니다.
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