본문 바로가기

메이커 자료/ESP32 : Easy Connector

[아두이노/ESP32] 스마트팜 : 어두운 날 스마트하게 광합성 하는 법_네오픽셀 편


 

안녕하세요.

메이크잇나우(Make It Now) 입니다 :)

스마트 팜 그 세번째 시간입니다. 오늘도 식물을 가장 완벽하게 키우는 방법을 알려드릴께요.

이번시간에는 NeoPixel을 활용하여 언제든지 식물 광합성을 할 수 있도록 만들어 보겠습니다 :)

 

 

■ STEP 1 : 넥오픽셀과 스마트 팜

 

스마트 팜 에서는 식물이 가장 잘 자랄 수 있는 환경을 조성하여 최소한의 시간으로 최적의 효율을 이끌어 냅니다.

대체로 조도, 습도, 온도를 기본으로 관리하며 추가로 영양분이나 CO2 농도 등을 통해 식물을 관리하는데, 이 관리들의

목적은 광합성에서 최적의 효율을 내기 위함입니다.

스마트팜을 활용한 재배

그렇다면, 이 중에 빛은 어떻게 관리할까요?

식물이 광합성을 하기 위해 가장 필요한 부분이 빛인데, 일반적인 형광등은 자연광과 많이 다르기 때문에 식물의 생장에

큰 도움을 주지 못합니다. 반지하나 빛이 잘 들지 않는 실내에서 식물을 키우기 어려운 이유가 바로 여기에 있습니다.

그래서 이번 프로젝트는 네오픽셀을 활용하여 광합성에 필요한 최적의 빛을 만들어 주려고 합니다.

 

식물의 광합성

식물은 광합성을 할때 엽록소가 흡수하는 빛의 파장에 크게 차이가 나는데, 대체로 붉은색과 푸른색에서 가장 큰 효율을

나타냅니다. 이를 기반으로 메이크잇나우 스마트키트의 NeoPixel을 활용하여, 가장 효율적인 식물생장 LED를 만들어

보도록 하겠습니다.

 

 

■ STEP 2 : 네오픽셀을 활용하 원하는 색 나타내기

 

메이크잇나우 스마트팜과 네오픽셀

네오픽셀 이라 불리는 이 센서는 각각의 내부에 R,G,B 색상의 LED가 들어있어 조합을 통해 다양한 색을 만들 수 있습니다.

일반적으로는 각각의 색을 제어해야 하지만 네오픽셀은 신호선 하나로 색상, 밝기, ON/OFF 등의 제어를 할 수 있다. 

더욱 자세한 설명이 궁금하시면 메이크잇나우 전자책과 강의교안을 만나보세요~ :)

메이크잇나우 스마트팜 키트에서는 식물이 빛을 가장 잘 받도록 상단에 위치하고 있으며, 식물의 성장을 방해하지 않도록

각도 조절 및 길이조절이 가능하게 되어 있습니다.

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 19
#define NUMPIXELS 9

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN);

void setup() {
  pixels.begin();
}

void loop() {
  for(int i=0; i<NUMPIXELS; i++) { 
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(255, 0, 0));
  }
  pixels.show();
}

 

네오픽셀은 Adafruit 사에서 제공해주는 라이브러리를 활용하면 쉽게 다룰 수 있습니다.

네오픽셀 빨간색 ON

위의 코드에서 255,0,0 이라고 되어있는 부분이 색을 나타내는 부분이며, 순차적으로 R,G,B 값을 나타냅니다.

왜 0~255 까지의 숫자로 표현이 되는지는 역시 교안을 통해 더욱 자세하게 확인해 보세요 :)

 

 

■ STEP 3 : App에서 색상 마음대로 바꾸기

 

네오픽셀은 다양한 색상이 들어 있는 만큼 원하는 색상을 자유롭게 연출할 수 있는데요, 그러면 App을 통해 Neo Pixel의

색상을 마음대로 바꿔 볼까요??

네오픽셀 색상 바꾸기

이런 네오픽셀을 이용한다면, 식물생장 LED 뿐만 아니라 집안의 조명도 자유롭게 바꿀 수 있겠죠??

 

■ STEP 4 : 스마트 팜 식물생장 LED 만들기

 

그러면 이제 스마트팜을 위해 식물생장 LED를 만들어야 겠죠??

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 19 //GPIO19번 핀에 식물 LED 연결
#define NUMPIXELS 9

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  pixels.begin();
}

void loop() {
  for(int i=0; i<NUMPIXELS; i+=2){
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(255,0,0));
  }
  
  for(int i=1; i<NUMPIXELS; i+=2){
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,0,255));
  }
  pixels.show();
}

식물생장 LED

위에서 언급했던것 처럼 식물은 적색과 청색에서 광합성의 효율이 가장 높기 때문에 두 색의 빛을 함께 내보냈습니다.

스마트 팜의 사진을 보면 색감이 보라색을 많이 띄는 경우가 많은데 바로 이 때문이죠.  메이크잇나우의 네오픽셀은

선을 연결하여 연장하면 다른 네오픽셀도 별도의 제어없이 바로 사용할 수 있는데요. 스마트팜 여러개를 연장하여 다양한

식물을 키워보면서 한번에 제어 할 수 있겠죠??

 

이번시간에 광합성을 위한 빛을 다뤘으니, 다음시간에는 식물이 자랄 수 있는 최적의 환경을 만들어주도록 해보겠습니다.

식물 환경을 측정 하는 온습도 센서에 대해 한번 알아보고 알림을 통해 환경을 유지할 수 있도록 해보겠습니다.

 

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

다양한 오픈마켓에서 MAKE IT NOW 스토어를 만나보세요. 원하시는 사이트를 누르면 이동합니다. 학교장터에서 "메이크잇나우"를 검색해주세요

www.makeitnow.kr

 

▼▼▼ 메이크잇나우 카카오톡 플러스친구 ▼▼▼

https://pf.kakao.com/_MVWdT

 

MAKE IT NOW

디지털 교육을 위한 시작 S/W교육, IoT, AI, 메이커 교육, 3D프린팅, 레이저커팅 교육

pf.kakao.com

 

사업자 정보 표시
메이크잇나우 | 김건욱 | (우 : 13487) 경기도 성남시 분당구 대왕판교로645번길 12 (경기창조경제혁신센터) 9층 | 사업자 등록번호 : 646-35-00394 | TEL : 070-8887-0703 | Mail : kgu0724@makeitnow.kr | 통신판매신고번호 : 2018-성남분당-0517호 | 사이버몰의 이용약관 바로가기