[아두이노] 온습도, 가스, 미세먼지 센서 통합 공기질 모니터 Air Quality Monitor 만들기

 

 

지난 번 글을 올리고 벌써 한 달이 훌쩍 넘어버렸네요.
오랜만에 자작 스케치 글 하나 올립니다.

비우기 차원에서 올해들어 앞으로 사용하지 않을 것 같은 물건들 하나 둘씩 정리하고 있는데 아두이노 관련 부품들도 적지 않네요. 방출할까 싶다가 오랜만에 글도 올릴겸 센서들 몇개를 묶어 작업실에 두려고 급조해 만들어보았습니다.

 

아두이노를 처음 접한게 2019년이니 6년 정도 되었네요. 의욕뿜뿜의 그시절 이것저것 사둔 부품들이 6년이 지난 지금에야 빛을 보게 되네요..

 

온도, 습도, 가스센서 그리고 미세먼지센서를 사용했고, RTC센서도 포함할까 싶었는데 동전건전지가 맞는게 없어 그건 포기합니다. 이하 하나하나 센싱하는 예제들을 합치고, 케이스를 만들어 입주시키는 작업입니다.

먼저 사용된 부품들입니다.

 

 

부품리스트

 

Pro Mini 168/328 Atmega168 3.3V 5V 16M / ATMEGA328P-MU 328P Mini ATMEGA328 5V/16MHz For Arduino Compatible For Nano Module - Ali

 

1PCS LCD2004+I2C 2004 20x4 2004A blue screen HD44780 Character LCD /w IIC/I2C Serial Interface Adapter Module For Arduino Module

 

GP2Y1014AU0F Compact Optical Dust Sensor Compatible GP2Y1010AU0F GP2Y1010AUOF Smoke Particle Sensor With Cable - AliExpress 502

DHT22 AM2302 DHT11/DHT12 AM2320 Digital Temperature Humidity Sensor Module Board For Arduino Ultra-low Power High Precision 4pin

MQ-6 LPG Gas Sensor Module Liquefied Propane Iso-butane Butane Combustible Gas Detection Sensor MQ6 - AliExpress 502

5Pcs Push Button Switch 10x15mm SPST 3Pin 3A 250V KCD11 Snap-in on/Off Mini Rocker Switch 10MM*15MM Black Red and White DIY

7Mm Mini Round Momentary 2 Pins Pre-Soldered Push Button Switch Spst Normal Open Light Up Pushbuttons Switches On/Off Red Black

10pcs USB Connector Type-C Waterproof with PH 2.0 nut locking plate Female TPC Waterproof High Current Fast Charging jack port -

 

 

 

 

 

아두이노 작업 로그

 

가스센서는 모니터링 전류량이 커 조금 고민을 했습니다만, 대충 계산해보니 18650 3,000mAh 1개로 9시간정도 사용할 수 있기에 평소에는 USB 전원으로 사용하는 것이 좋을 듯 합니다. 

 

 

 

MQ-6 가스센서 (범용이고, CO는 MQ-7을 사용해야함)

 

 

DHT-11 온습도 센서

 

 

GP2Y10 미세먼지센서

 

 

 

각센서들 연결도입니다.

하나씩이면 어려울건 없는데 3개의 센서를 통합하다보니 조금 복잡해보입니다.

이 결선도에 맞추어 코딩을 했습니다.

 

 

 

핀맵

 

 

가스 레벨

 

 

미세먼지 레벨

 

 

 

기타

1단계 레벨은 "WARN" 메시지가 수치와 번갈아 깜빡입니다.
2단계 경고단계는 비프음과 함께 "DANGER" 글씨와 수치가 번갈아 깜빡입니다. (습도는 HIGH)

백라이트는 켜진 후 30초이후 자동으로 꺼집니다.
버튼을 누르면, 백라이트가 켜지고 레벨2경고시 비프음이 꺼집니다.

 

 

 

 

 

아두이노 코드

AirQualityMonitor.zip

0.01MB

 

 

%% 참고하시고, 연구하실분들 자유롭게 사용 가능합니다.
%% 제작후 개인간 거래 혹은 상업적 용도는 사용을 불허합니다.

 

 

 

 

 

케이스 모델링

 

 

 

적당하게 들어갈정도로 디자인합니다.
커버는 무볼트로 설계해서 쉽게 열고 닫을 수 있도록 합니다.

 

AirQualityMonitoryBody.zip

0.29MB

 

 

 

 

 

작업스케치

커버에는 전원용 USB Type C 커넥터를 달아줍니다.

 

 

가스센서를 상단에 고정하고 커버를 출력해서 순접해줍니다.

이 모듈은 가열식이라 어느 정도 온도가 있어 케이스에 닿지 않도록 하는게 중요할 듯 합니다.

 

 

미세먼지 센서는 귀찮음으로 케이스에 홀더를 디자인하지 못했습니다.
케이스 홀과 맞춰준 다음 화살표부분에 순간접착제 한 방울씩 떨어뜨려 고정해주었습니다.

 

 

LCD도 꽂아줍니다.

 

 

 

급조한 배터리, 보호회로와 5V승압모듈, 그리고 충전모듈도 홀더에 달아주고 전원에 연결했습니다.

 

 

 

 

완성

 

영상을 보면 배터리가 삽입되어 있습니다.
테스트 삼아 삽입했는데 굳이 배터리를 넣을 필요는 없을 듯 해서 본문에는 언급하지 않았습니다.

참고 부탁드립니다.

 

 

 

 

마치며

작업대 위에 올려둔 모습입니다.
굳이 상시로 켜둘 필요는 없을 듯 싶고, 작업시에면 켜고 모니터링 하면 3D프린터 사용과 납땜시 환기에 대한 기준은 잡힐듯 합니다.

 

 

 

감사합니다.