IR 센서와 가스 센서를 활용한 실내 공기 질 모니터링

IR 센서와 가스 센서를 활용한 실내 공기 질 모니터링 프로젝트에 대한 상세한 설명을 제공하겠습니다. 각 파트별로 설명하겠습니다.

1. 이론 소개:

• IR 센서: 적외선 센서로, 적외선 빛을 사용하여 물체의 존재를 감지하는 역할을 합니다.
• 가스 센서: 화학적 또는 물리적 반응을 통해 특정 가스의 농도를 측정하는 센서입니다.
• 공기 질 모니터링: IR 센서와 가스 센서를 사용하여 실내 공기 질을 모니터링하고, 공기 중의 오염 물질을 감지합니다.

2. 준비물:

• Arduino 보드 (예: Arduino Uno)
• IR 센서 모듈 (예: TCRT5000 또는 비슷한 모델)
• 가스 센서 모듈 (예: MQ-2 또는 비슷한 모델)
• LCD 디스플레이 (16x2 또는 20x4)
• 점퍼 와이어
• 브레드보드
• 필요한 전원 공급 장치 (Arduino 및 모듈을 위한)

3. 비슷한 센서 모델명:

• IR 센서: TCRT5000, TCRT1000, GP2Y0A21YK
• 가스 센서: MQ-2, MQ-3, MQ-7

4. 추천 보드 및 간단한 설명:

• Arduino Uno: 다양한 센서 및 모듈을 연결하기에 적합한 개발 보드입니다.

5. 회로 구성:

회로 구성은 다음과 같습니다.

• IR 센서의 VCC 핀을 Arduino의 5V 핀에 연결합니다.
• IR 센서의 GND 핀을 Arduino의 GND 핀에 연결합니다.
• IR 센서의 출력 핀을 Arduino의 디지털 핀 2에 연결합니다.
• 가스 센서의 VCC 핀을 Arduino의 5V 핀에 연결합니다.
• 가스 센서의 GND 핀을 Arduino의 GND 핀에 연결합니다.
• 가스 센서의 출력 핀을 Arduino의 아날로그 핀 A0에 연결합니다.
• LCD 디스플레이를 Arduino와 연결합니다. (VCC, GND, SDA, SCL 핀을 사용)
• 필요한 경우, 가스 센서 및 IR 센서의 히터 핀을 전원에 연결하여 가열합니다.

6. 코딩 내용:

 

 

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // LCD 주소 및 크기 설정
int irSensorPin = 2; // IR 센서 연결 핀
int gasSensorPin = A0; // 가스 센서 연결 핀
int gasThreshold = 500; // 가스 농도 임계값 설정

void setup() {
  lcd.init(); // LCD 초기화
  lcd.backlight(); // LCD 백라이트 활성화
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("IR: ");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Gas: ");
  pinMode(irSensorPin, INPUT);
  Serial.begin(9600); // 시리얼 통신 시작
}

void loop() {
  int irValue = digitalRead(irSensorPin);
  int gasValue = analogRead(gasSensorPin);
  Serial.print("IR Sensor Value: ");
  Serial.println(irValue);
  Serial.print("Gas Sensor Value: ");
  Serial.println(gasValue);

  lcd.setCursor(4, 0);
  lcd.print(irValue);
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print(gasValue);

  if (gasValue > gasThreshold) {
    lcd.setCursor(10, 1);
    lcd.print("Gas Detected");
  } else {
    lcd.setCursor(10, 1);
    lcd.print("No Gas");
  }

  delay(1000);
}

 

7. 코딩 내용 설명:

• 코드는 IR 센서와 가스 센서에서 값을 읽어와 LCD에 표시합니다.
• 가스 농도가 임계값(gasThreshold)을 초과하면 "Gas Detected"가 표시됩니다.

8. 코드 업로드 및 테스트:

코드를 업로드한 후 센서 값을 확인하고, 가스 농도를 테스트합니다.

 

9. 응용 업그레이드:

• 다양한 가스 센서를 사용하여 더 많은 가스 종류를 감지할 수 있습니다.
• 데이터를 클라우드에 업로드하여 원격 모니터링 시스템을 만들 수 있습니다.

10. 전문용어 및 설명:

• IR 센서: 적외선 센서로, 적외선 빛을 사용하여 물체의 존재를 감지합니다.
• 가스 센서: 화학적 또는 물리적 반응을 통해 특정 가스의 농도를 측정하는 센서입니다.
• 임계값 (Threshold): 특정 조건이나 값의 경계를 나타내는 값으로, 이 값보다 크거나 작은 경우 특정 동작을 수행할 수 있습니다.

11. 기타:

• 이 프로젝트를 확장하여 더 많은 환경 센서를 추가하고 공기 질을 더 자세하게 모니터링할 수 있습니다.