아두이노 매뉴얼 [미세먼지 측정 키트] - 2

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오늘은 미세먼지 측정 키트에 대해 알아보는

두번째 시간입니다!

 

 

미세먼지 측정 키트 강의는 1편이 있으며

아직 보지 않았을 경우 아래 링크를 통해 먼저 읽어주시기 바랍니다.

 

▼  ▼  ▼

 

[미세먼지 측정 키트 1편]

https://intopionshop.tistory.com/513?category=1021753 

아두이노 매뉴얼 [미세먼지 측정 키트] - 1

 

 

 

Chapter 3. RGB LED 추가하기

 

 

이제 미세먼지 측정값에 따라 LED 를 출력해봐야 해요.

미세먼지 값에 따른 색상은 아래를 참고해주세요.

 

 

미세먼지 기준치

 

 

LED 를 출력하려면 우리가 아는 파란색, 초록색 이렇게만 알아서는 안되겠죠?

 

 

 

RGB 색상 값 찾기

 

 

아래의 이미지는 색상에 따른 RGB 값을 알려주는 그림입니다.

 

 

 

 

검색창에 'RGB 색상표' 를 검색하면 원하는 RGB 값을 찾을 수 있어요.

 

 

원하는 값을 찾으셨나요?

 

 

제가 선택한 값들은 아래 색상대로 진행했습니다.

 

 

' 좋음 ' #00D8FF

redValue = 0;

greenValue = 216;

blueValue = 255;

analogWrite(RED, redValue);

analogWrite(GREEN, greenValue);

analogWrite(BLUE, blueValue);

​

​

' 보통 ' #1DDB16

redValue = 29;

greenValue = 219;

blueValue = 22;

analogWrite(RED, redValue);

analogWrite(GREEN, greenValue);

analogWrite(BLUE, blueValue);

​

' 나쁨 ' #FFBB00

redValue = 255;

greenValue = 187;

blueValue = 0;

analogWrite(RED, redValue);

analogWrite(GREEN, greenValue);

analogWrite(BLUE, blueValue);

​

' 매우 나쁨 ' #FF0000

redValue = 255;

greenValue = 0;

blueValue = 0;

analogWrite(RED, redValue);

analogWrite(GREEN, greenValue);

analogWrite(BLUE, blueValue);

​

 

내가 정한 색상들이 LED를 통해서 비칠 때

원했던 색이 나오는지 확인해 봐야겠죠?

 

 

 

RGB LED 모듈 핀 연결

 

RGB LED 모듈	아두이노 우노
-	GND
R	D11
G	D10
B	D9

 

 

위의 표대로 연결 해주세요!

 

 

 

RGB LED 모듈 색상 테스트 소스 코드

 

#define BLUE 9      // RGB LED Module
#define GREEN 10
#define RED 11
 
int redValue = 0;     //RGB LED
int greenValue = 0;
int blueValue = 0;
 
void setup() {  
  
  pinMode(RED, OUTPUT);         // RGB LED
  pinMode(GREEN, OUTPUT);
  pinMode(BLUE, OUTPUT);
  digitalWrite(RED, LOW);
  digitalWrite(GREEN, LOW);
  digitalWrite(BLUE, LOW);
  
}
 
void loop() {
  
  redValue = 0; 
  greenValue = 0;
  blueValue = 0;
 
  for( int i = 0; i < 4 ; i++){
      redValue = 0; 
      greenValue = 216;
      blueValue = 255;
      analogWrite(RED, redValue);
      analogWrite(GREEN, greenValue);
      analogWrite(BLUE, blueValue);
      delay(500);
    
    if(i = 1)
      {
        redValue = 29; 
        greenValue = 219;
        blueValue = 22;
        analogWrite(RED, redValue);
        analogWrite(GREEN, greenValue);
        analogWrite(BLUE, blueValue);
        delay(500);
      }
       if(i = 2)
        {
          redValue = 255; 
          greenValue = 187;
          blueValue = 0;
          analogWrite(RED, redValue);
          analogWrite(GREEN, greenValue);
          analogWrite(BLUE, blueValue);
          delay(500);
        }
        if(i = 3)
          {
            redValue = 255; 
            greenValue = 0;
            blueValue = 0;
            analogWrite(RED, redValue);
            analogWrite(GREEN, greenValue);
            analogWrite(BLUE, blueValue);  
            delay(500);
          }
  }
  
}

 

 

 

 

주황색이 생각했던 것처럼 나오지 않아 값을 수정했습니다!

 

 

redValue = 250;
greenValue = 70;
blueValue = 0;

 

 

그럼 이제 코드에 넣어봅시다!

 

 

 

RGB LED 모듈 색상 테스트 소스 코드

 

 

#define BLUE 9      // RGB LED Module
#define GREEN 10
#define RED 11
 
int DustPin = 8;    //먼지 센서 
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 30000;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;
float ugm3 = 0;
 
int redValue = 0;     //RGB LED
int greenValue = 0;
int blueValue = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(" !! START !!  " );
  pinMode(DustPin ,INPUT);      // 먼지센서
  starttime = millis();
 
  pinMode(RED, OUTPUT);         // RGB LED
  pinMode(GREEN, OUTPUT);
  pinMode(BLUE, OUTPUT);
  digitalWrite(RED, LOW);
  digitalWrite(GREEN, LOW);
  digitalWrite(BLUE, HIGH);
}
 
void loop() {
  
  redValue = 0; 
  greenValue = 0;
  blueValue = 0;
 
  duration = pulseIn(DustPin , LOW);
  lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy+duration;
 
  if ((millis()-starttime) > sampletime_ms)
  {
    ratio = lowpulseoccupancy/(sampletime_ms*10.0); 
    concentration = 1.1*pow(ratio,3)-3.8*pow(ratio,2)+520*ratio+0.62;
    ugm3= concentration * 100 /13000;
    
    Serial.print("ugm3 = " ); //미세먼지 시리얼모니터
    Serial.print(ugm3);
    Serial.println("ug/m3" );
 
 
    if(ugm3 < 30)  //각 수치에 따른 LED 색상 
    {
      redValue = 0; 
      greenValue = 216;
      blueValue = 255;
      analogWrite(RED, redValue);
      analogWrite(GREEN, greenValue);
      analogWrite(BLUE, blueValue);
      
    }
      else if(ugm3<80)
      {
        redValue = 29; 
        greenValue = 219;
        blueValue = 22;
        analogWrite(RED, redValue);
        analogWrite(GREEN, greenValue);
        analogWrite(BLUE, blueValue);
        
      }
        else if(ugm3<150)
        {
          redValue = 255; 
          greenValue = 70;
          blueValue = 0;
          analogWrite(RED, redValue);
          analogWrite(GREEN, greenValue);
          analogWrite(BLUE, blueValue);
        }
            else if(ugm3>150)
          {
            redValue = 255; 
            greenValue = 0;
            blueValue = 0;
            analogWrite(RED, redValue);
            analogWrite(GREEN, greenValue);
            analogWrite(BLUE, blueValue);  
          }
     
    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }
}

 

 

 

 

Chapter 4. LCD 추가하기

 

 

마지막으로 LCD 를 추가해보겠습니다.

 

 

 

I2C LCD 는 무엇인가?

 

IIC/I2C 1602 LCD

 

LCD 에 I2C 를 결합한 것이 I2C LCD 입니다.

I2C 를 결합하면 어떤 점이 달라질까요?

 

먼저 기존의 LCD 는 SPI 방식의 통신 방법을 사용합니다.

 

 

 

SPI 방식의 LCD 회로

 

SPI(Serial Peripheral Interface)란 시리얼 통신 방식(직렬 통신 방식)으로

아래와 같은 포트를 통해 통신을 합니다.

 

 

 

SLCK	Serial Clock
MOSI	Master Output Slave Input
MISO	Slave Output Master Input
SS	Slave Select

 

 

I2C/IIC 방식의 LCD 회로

 

 

I2C(Inter-Intergrated Circuit) 통신방식은 아래와 같은 포트를 통해 통신을 합니다.

​

 

SDA	Serial DATA
SLC	Serial CLOCK

 

​

아두이노에서 제공하는 기본 라이브러리인 Wire를 사용하면

I2C 방식의 SDA, SLC 두 포트를 이용해 통신이 가능합니다.

​

아두이노 우노에서는 SDA는 ANALOG 4번, SLC는 ANALOG 5번 핀에

연결하여 사용할 수 있습니다.

 

 

 

I2C LCD의 주소 알아보기

 

 

IIC/I2C 1602 LCD를 사용하기 위해서는

먼저 I2C 통신 슬레이브의 주소를 알아야 합니다.

​

주솟값을 다르면 소스 업로드를 해도 LCD에 출력이 되질 않습니다.

그래서 사용하기 전에 I2C 주솟값을 확인해봐야 합니다.

 

 

 

I2C LCD 주소 확인 소스 코드

 

 

#include <Wire.h>
 
void setup()
{
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);           
  Serial.println("\nI2C Scanner");
}
 
void loop()
{
  byte error, address;
  int nDevices;
  Serial.println("Scanning...");
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ ) 
  {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
 
    if (error == 0)
    {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address<16) 
        Serial.print("0");
      Serial.print(address,HEX);
      Serial.println("  !");
      nDevices++;
    }
    else if (error==4) 
    {
      Serial.print("Unknow error at address 0x");
      if (address<16) 
        Serial.print("0");
      Serial.println(address,HEX);
    }    
  }
 
  if (nDevices == 0)
    Serial.println("No I2C devices found\n");
  else
    Serial.println("done\n");
  delay(5000);
}

 

 

I2C 주소 확인을 위한 소스입니다.

 

 

 

 

이렇게 연결을 해주시면 됩니다.

그 후에 업로드를 하시고 시리얼 모니터를 열어주시면

업로드 완료와 함께 시리얼 모니터에 주솟값을 출력해 줍니다.

​

 

 

 

 

I2C LCD 라이브러리 추가하기

 

 

 

I2C LCD 코딩을 하기 전에 앞서 해주어야 할 것이 있습니다.

바로 I2C LCD 라이브러리 추가입니다.

​

그럼 추가하는 방법을 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

I2C LCD 동작 소스 코드

 

 

I2C LCD를 사용하기 위해선 먼저

LiquidCrystal_I2C.h 와 Wire.h 라이브러리를 추가해 주어야 합니다.

​

이후 객체를 생성해야 하는데 이때 주솟값을 알고 있어야 합니다.

 

 

// LCD를 사용하기 위해 라이브러리를 추가합니다.
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
 
// 16x2 LCD객체를 생성합니다. 이때 확인한 I2C의 주소값을 넣어줍니다.
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
 
void setup() {
  // 초기 사용시 I2C LCD 초기화 및 LCD 백라이트를 켜줍니다.
  lcd.init();
  lcd.backlight();
}
 
void loop() { 
 
  int value = 1;
  for(value=1; value<4 ; value++)
  {
    if(value=1){
      lcd.setCursor(0,0);           // 0번 행 0번 열부터 출력합니다.
      lcd.print("    Intopion    ");     
      delay(1000);
    }
    if(value=2){
      lcd.setCursor(0,1);           // 1번 행 0번 열부터 출력합니다.
      lcd.print("    Hello!!    ");
      delay(1000);
    }
     if(value=3){
      lcd.setCursor(0,0);           // 0번 행 0번 열부터 출력합니다.
      lcd.print("    Intopion    ");      
      lcd.setCursor(0,1);           // 1번 행 0번 열부터 출력합니다.
      lcd.print(" Hello People!! ");    
      delay(1000);
     }
     
  lcd.clear();
  }
  delay(1000);
 
}

 

 

​

이후에는 자신이 출력하고자 하는 행 열을 입력해 주고 출력 문구를 정하시면 됩니다.

​

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Hello!! ");

​

이때 LCD 한 행의 크기는 16자리이니 유의해 줍시다.

​

이제 이걸 업로드하면 아래와 같은 결과가 나옵니다.

 

 

I2C LCD 동작

 

 

 

다음 시간엔 챕터 3 으로 LED와 LCD 완성에 대한

강의를 이어나가도록 하겠습니다!

 

 

감사합니다.

 

 

 

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