[아두이노/ESP32] 스마트시티 : 마스크를 써야 할까? 말아야 할까?_미세먼지 센서편

---

 

안녕하세요.

메이크잇나우(Make It Now) 입니다 :)

20회차 정도로 기획을 하고 있는데, 벌써 열 한번째 시간이 되었네요.

ESP32로 AIOT 까지 다뤄 보는것이 끝나면, 파이썬과 블럭코딩으로도 다뤄보는 강의가 이어질거예요.

그때까지 다같이 차근차근 따라해 보세요 :)

이번 시간에는 미세먼지 센서를 사용하여 외출시 마스크를 착용해야 하는지 알려주는 시스템 을 만들어 보겠습니다 :)

 

 

■ STEP 1 : 스마트시티에서는 미세먼지에 어떻게 대처할까?

 

요즘 가장 큰 문제가 되고 있는것이 미세먼지죠. 흔히들 중국발 미세먼지라고 하는데, 특히 오늘 뉴스에서 나온 중국의

상황은 더욱 심각합니다. 이럴 때일수록 날이 화창하더라도 더욱 조심해야 합니다. 스마트시티가 만들어지는 이유중의

하나가 이런 대기질 오염을 방지하고 예방하기 위해서죠. 스마트 시티에서는  무선네트워크서비스(WNS) 를 활용하여

도시 전체에 감지센서를 부착, 데이터를 수집하고 모니터링 합니다. 또한 차량, 드론등에 이동형 센서를 부착하여

미세먼지의 흐름을 읽을 수 있죠. 

미세먼지가 심각한 중국의 상황

이런 미세먼지에 대처하기 위해 대중교통을 활성화 하고, 효율을 증가시키기 위해 스마트 버스정류장 등을 도입하여

교통의 흐름을 모니터링 하고 관리합니다. (대체로 도시 곳곳에 퍼져있는 스마트 정류장이 환경데이터를 수집하는

역할을 함께 수행합니다.) 스마트빌딩에서는 외부로 부터 유입되는 공기를 차단하고 내부적으로 온도, 습도, 공기질 등을 

실시간 체크하여 가장 쾌적한 상태를 유지할 수 있도록 제공합니다.

 외에도 환경 모니터링 시스템을 통해 높아질 것이라 예측되면 미리 알림을 통해 마스크의 착용을 권장 할 수도 있습니다.

 

 

■ STEP 2 : 미세먼지 센서를 활용하여 데이터 수집하기

 

오늘은 미세먼지 센서 와 환경타워 조립키트를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하고, 측정 데이터를 통해 외출시

마스크를 착용해야 하는지 여부를 판단하도록 하겠습니다.

미세먼지 센서 사용하기

미세먼지 센서는 가운데 홀을 통해 공기중 미세먼지 양을 측정하는 센서이다. 디지털과 아날로그 핀이 모두 사용되며,

그 외에 캐패시터, 저항 등 선을 최소 6개 이상 (브레드 보드 사용시 그 이상) 연결해야함으로 사용하기 불편하다

하.지.만! 메이크잇나우 미세먼지 센서는 선 딱 2개 연결만 하면 바로 사용할 수 있습니다. 그 외적으로 필요한 센서들은

이미 On Board 되어 있어서 원하는 핀을 지정하여 연결만 하면 됩니다 :)

 

미세먼지 센서란?

 

미세먼지 센서는 아날로그 값을 측정해 환산식을 통해 미세먼지 양으로 환산하여 사용합니다.

#define DUST_LED_PIN 13
#define DUST_MEASURE_PIN 35 

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(DUST_LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(DUST_LED_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(280);
  int voMeasured = analogRead(DUST_MEASURE_PIN);
  delayMicroseconds(40);
  digitalWrite(DUST_LED_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(9680);
  float calcVoltage = voMeasured * (3.3 / 4095);
  float dustDensity = 170 * calcVoltage - 0.1;
  if(dustDensity<=0) dustDensity = 0;
  Serial.print("dust : ");
  Serial.print(dustDensity);
  Serial.println("ug/m3");
}

0.5초마다 값을 측정하고 있다.

 

환산식을 통해 환산하면 "㎍/㎥" 의 단위로 환산되어 값을 측정할 수 있습니다. 

 

 

■ STEP 3 : 스마트 신호등 코드 작성하기

 

국내 미세먼지 농도별 지표

 

위에서 측정한 값과 미세먼지 농도별 지표를 기준으로 미세먼지 농도에 따라 세가지 색상으로 불빛을 내보도록 할께요

- 미세먼지 <= 50 : 초록색 / 50 < 미세먼지 <= 150 : 주황색 / 150 < 미세먼지 : 빨간색

LED로 미세먼지 농도 확인하기

 

이렇게 LED 불빛으로 확인할 수 있으면 바로 오늘의 미세먼지를 확인할 수 있겠죠??

 

 

■ STEP 4 : Web으로 실시간 미세먼지 확인하기

 

그러면 이러한 정보를 실시간으로 확인해야 바로바로 대처가 가능하겠죠??

집에서 뿐만 아니라 외부에서도 상시 측정하고 있는 데이터를 확인하기위해 WEB 과 APP 에서도 확인할 수 있습니다.

 

실시간 미세먼지 농도 확인하기

 

미세먼지를 휴지를 통해 만들어내다 보니 너무 과하게 만들어져서 가운데 단계를 훌쩍 뛰어 넘어버리네요 ㅎㅎ

하지만 한국 표준 지표에 따라 4단계로 나눠서 확인을 했답니다 :)

이제 APP 이나 WEB 에서도 바로바로 미세먼지를 확인할 수 있겠죠??  특히 완전 나의 생활반경에 설치를 했기

때문에 어쩌면 인터넷 지표 보다 더욱 밀접하겠네요

 

다음시간에는 지금까지 사용했던 데이터 들을 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이를 만들어 볼꺼예요.

원하는 정보를 띄울 수 있는 OLED에 대해 한번 알아보도록 하겠습니다.

 

특허 등록이 완료된 메이크잇나우의 모든 키트가 궁금하시다면 아래 링크를 클릭해 보세요.

대량구매, 견적문의, 출강문의 는 카카오톡 플러스친구를 이용해 보세요 :)

 

▼▼▼ S2B학교장터, G마켓, 네이버 등 구매처 모음 ▼▼▼

https://www.makeitnow.kr/page/store

MAKE IT NOW STORE

 

▼▼▼ 메이크잇나우 카카오톡 플러스친구 ▼▼▼

https://pf.kakao.com/_MVWdT

MAKE IT NOW