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 【 아두이노 센서#3】 TMP36 온도센서 #1




▶ 실험에 사용되는 온도센서 자료 ( TMP36 ) 


아래는 온도 값과 출력전압과의 상관관계를 나타낸 그래프이다.

예를 들어 TMP36센서는 주변 온도가 50도씨 일때 출력단자로 1.0V의 전압값을 출력한다는 뜻이다.


 그래프특성을 살펴보고 자신이 사용하고자 하는 환경에 맞는 센서를 사용하면 되며,  통상적으로 활용 온도 범위가 넓은 TMP36센서를 많이 사용한다. 


[ 실습에 사용될 RGB LED(3색LED) 구조 및 사양 ]


RGB LED 는 그림에서 보듯 3가지 색 LED가 한 몸체에 구성되어 있다고 이해하면 쉽다.

다만, 단자하나는 공통단자로 연결되어 있고, LED의 마이너스(-) 극이 공통단자로 되면 Common 케소드(음극),    플러스(+)극이 공통단자로 되면 Common 애노드(양극)이 된다. (통상적으로 부품의 다리 길이가 제일 긴 단자가 공통단자다)


따라서 부품을 사용하기전에 자신의 부품이 컴온 캐소드 타입인지? , 컴온 애노드 타입인지?  반드시 확인해야 하며, 단자의 색상 위치도 그림과 순서가 다를 수 있으니 멀티테스터기 혹은? 3V 정도의 낮은 전원을 가하여 색의 위치를 사전에 확인하면 좋을 것이다. 



▶ 실습 목표 :  


 온도 범위에 따라 LED의 색을 다르게 표시하라. 

[예, 수치 값이 165 이하는 블루색, 165~175는 그린색,  그 이상은 레드색]


▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)






▶ 실습 절차  : 

1. 안정적으로 사용하기 위해서는 LED 공통단자에 220Ω정도의 저항을 
 달아 준다.

2.LED 3개를 사용 하여 회로를 구성하여도 무방하며, 이때에도 각각 
 저항을 연결해주는 것이 좋다.



▶ 프로그램 코드 및 설명 : 


const int RLED=9;            //9번 핀을 사용하는 빨간색 BLED 상수정의

const int GLED=10;         //10번 핀을 사용하는 초록색 GLED 상수정의

const int BLED=11;         //11번 핀을 사용하는 파란색 RLED 상수 정의

const int TEMP=0;                        //아날로그 입력 0번 핀을 상수 정의

const int LOWER_BOUND=165;      // 온도 하한 값을 정의 함

const int UPPER_BOUND=175;       // 온도 상한 값을 정의 함

int val=0;                          // 온도 센서의 현재 값을 저장하는 val 변수 선언


void setup() {

  pinMode(RLED, OUTPUT);       // RLED를 출력으로 지정

  pinMode(GLED, OUTPUT);       // GLED를 출력으로 지정

  pinMode(BLED, OUTPUT);      // BLED를 출력으로 지정

}


void loop() {                        // 공통단자가 '-'RGB LED 부품 사용

  val=analogRead(TEMP);     // 하위 경계선 값 이하이면 Blue LED ON

  if(val < LOWER_BOUND)   {

    digitalWrite(RLED, LOW);

    digitalWrite(GLED, LOW);

    digitalWrite(BLED, HIGH);      //  켜려고 하는 LEDHIGH 값 지정

  }

  else if (val>UPPER_BOUND) {//상위 경계선값 이상이면 Red LED ON

    digitalWrite(RLED,HIGH);

    digitalWrite(GLED, LOW); 

    digitalWrite(BLED, LOW);    

  }

  else {                                               // 경계선 사이 값이라면 Green LED On

    digitalWrite(RLED, LOW);

    digitalWrite(GLED, HIGH);  

    digitalWrite(BLED, LOW);    

  }

}   


1.TMP 36 온도 센서를 이용해서 온도값에 따른 RGB LED의 색을 
 다르게출력 해보는 실습이다.
2.Common Anode 타입의 RGB LED는 공통단자를 V+ 연결 하기 
 때문에 LEDOn 하기 위해서는 입력단자 LOW신호가 들어가야 한다.

3.온도 변화에 따른 LED 색을 다르게 표시하기 위해  TMP36의 출력 
 값을 측정하여 경계값을 설정한다
  예) 165 이하면  블루 LED ON’    
  175
값 이상이면  레드 LED ON
  165~175
사이 값이면  그린 LED ON’

4. 정상 동작이 되면 온도 변환 공식을 이용하여 섭씨온도로 변환하여 
 시리얼 모니터를 통해 화면에 표시하는 프로그램을 다음 과제로 진행해
 본다.



▶ 실행 영상 :

 (영상은 고화질로 설정하고 전체화면으로 보세요)




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 【 아두이노 센서#2 】 적외선(근접)센서 TCRT5000 #2





▶ 실험에 사용되는 적외선 센서 자료 ( TCRT5000) 




 TCRT 5000은 적외선 방식이어서 적외선 센서로 불리지만, 가깝고 짧은 거리에 사용되기 때문에 근접센서라고 불리우기도 한다.


[ TCRT5000 모듈의 내부 회로도 참고 ]


▶ 근접센서 동작 원리 



 주로 라인트레이서 등에 활용하기 좋은 TCRT 센서 이기 때문에 센서의 방향이 위의 이미지에서 처럼 아래로 향하게 된다. 

 적외선 신호는 색이 밝을 수록(흰색) 반사되는 성질이 있으며, 

 색이 어두울 수록(흑색) 반사되지 않는(흡수) 성질이 있다.

 사람은 가시광선의 신호만 눈으로 확인 가능하기 때문에, 가시광선 영역밖인, 

 적외선 신호 등은 사람의 눈으로 확인이 불가하다.  하지만, 카메라 렌즈는 이를 식별하기 때문에 휴대폰 카메라도 동작이 될 때 카메라 렌즈를 통해서 보면 붉으스름한 빛이 나는 것을 확인 할 수 있다.   다만, 최근의 휴대폰들은 사진 찍을 때 나타나는 적목현상(사진속 눈에 붉은점이 나타나는 현상) 제거를 위해 적외선 신호 제거 기능이 있어서 확인이 되지 않는다.


▶ 실습 목표 :  

 적외선 신호가 감지(반사)되면  AO 단자의 아날로그 출력 값을 시리얼 모니터 창을 통해 확인해 볼 수 있다. 


▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)








▶ 실습 절차  : 

1. 센서의 VCCGND 단자를 아두이노의 VCCGND 단자에 각각 연결 한다


2. 센서에 물체가 감지 되면 AO핀으로 아날로그 값(전압레벨)이 출력된다. 이 출력 값을 아두이노의 A0포트로 읽어 시리얼 모니터로 확인하면 된다


3. 출력값을 그대로 포트로 읽어 들이기 때문에 별다른 프로그램 없이 바로 

   동작이 된다



▶ 실행 영상 :

 (영상은 고화질로 설정하고 전체화면으로 보세요)











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 【 아두이노 센서#1】  아두이노 센서 활용편

  이제 아두이노 기초부분은 지난번 아두이노 기초 격인, 37개의 강좌를 통해서 학습이 되었을 것이다. (혹시 아두이노 기초부문 학습이 필요하다면 여기 아두이노 기초강좌 부분을 먼저 살펴보면 좋을 것이다.  [ ☞ 아두이노 기초 강좌편 ] )


 이번 시간 부터는 본격적으로 센서를 가지고 아두이노를 활용해보려고 한다. 센세를 다룰 수 있게 되면 실생활에 바로 응용 가능한 작품들을 만들 수 있기 때문에  한 층 더 재미있게 학습할 수 있을 것이다. 


 앞으로 다룰 주요 센서 목록중에서 첫 시간으로 1. 적외선 센서를 다루어 보고자 한다.



 #1 적외선 센서( TCRT5000 ) 


▶ 실험에 사용되는 적외선 센서 자료 ( TCRT5000) 



 TCRT 5000은 적외선 방식이어서 적외선 센서로 불리지만, 가깝고 짧은 거리에 사용되기 때문에 근접센서라고 불리우기도 한다.


[ TCRT5000 모듈의 내부 회로도 참고 ]


▶ 근접센서 동작 원리 



 주로 라인트레이서 등에 활용하기 좋은 TCRT 센서 이기 때문에 센서의 방향이 위의 이미지에서 처럼 아래로 향하게 된다. 

 적외선 신호는 색이 밝을 수록(흰색) 반사되는 성질이 있으며, 

 색이 어두울 수록(흑색) 반사되지 않는(흡수) 성질이 있다.

 사람은 가시광선의 신호만 눈으로 확인 가능하기 때문에, 가시광선 영역밖인, 

 적외선 신호 등은 사람의 눈으로 확인이 불가하다.  하지만, 카메라 렌즈는 이를 식별하기 때문에 휴대폰 카메라도 동작이 될 때 카메라 렌즈를 통해서 보면 붉으스름한 빛이 나는 것을 확인 할 수 있다.   다만, 최근의 휴대폰들은 사진 찍을 때 나타나는 적목현상(사진속 눈에 붉은점이 나타나는 현상) 제거를 위해 적외선 신호 제거 기능이 있어서 확인이 되지 않는다.


▶ 실습 목표 :  

 적외선 신호가 감지(반사)되면(DO 핀이 VCC(5V) → GND로 변화됨) 

LED를 켜는 실험을 해보자. 


▶ 실습 회로도면 :

  (이미지 클릭하면 확대 가능)







▶ 실습 절차  : 

1. LED ‘+단자VCC 전원으로 연결하고 ‘–단자를 센서의 Do   (Digital Out) 단자에 연결한다.

2. 센서에 물체가 감지 되면 Do핀이 0V(GND)가 되고, 감지 LEDOn 
 된다. 물체가 감지 되지 않으면 VCC가 출력된다.

3. , 별다른 프로그램 없이 아두이노 전원 만을 이용하여 LED를 작동
 시킬 수 있는 회로이다.



▶ 실행 영상 : 









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