[아두이노] IoT 실내환경 측정기 만들기

• DHT Library -> www.arduino.cc/reference/en/libraries/dht-sensor-library/
• NeoPixel Library -> github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
• PHYSIS 전용 라이브러리 -> www.physicomtech.com/download

 

#include <PHYSIs_Master.h>
#include <DHT.h>                      // 온습도 센서 라이브러리 사용 
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
 
#define DUST_PIN        2             // 미세먼지 연결 Pin 번호 
#define DHT_PIN         4             // 온습도 센서 연결 Pin 번호
#define DHT_TYPE        DHT22         // 온습도 센서 타입
#define LED_PIN         5
 
 
PHYSIs_WiFi physisWiFi;
DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(12, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
 
const String WIFI_SSID     = "your wifi";             // WiFi 명
const String WIFI_PWD      = "your password";         // WiFi 비밀번호
const String SERIAL_NUMBER = "your serial number";    // PHYSIs KIT 시리얼번호
const String PUB_TOPIC     = "Sensing";               // Publish Topic
 
unsigned long sensingTime = 0;                // 센서 측정 시간
unsigned long sensingInterval = 2000;         // 센서 측정 간격
unsigned long dustStartTime = 0;              // 미세먼지 측정 시작 시간
unsigned long sampletimeMS = 10000;           // 미세먼지 샘플링 설정 시간
unsigned long lowPulseOccupancy = 0;          // 미세먼지 Pulse 합계
int humidity, temperature;                    // 온습도 값
int dustugm3;                                 // 미세먼지 농도값
uint32_t ledColor;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();                                // 온습도 센서 활성화
  strip.begin();
  
  physisWiFi.enable();                             // WiFi 모듈 활성화
 
  physisWiFi.connectWiFi(WIFI_SSID, WIFI_PWD);     // 지정 WiFi에 대한 연결 요청
  Serial.print("# WiFi Connecting..");
  delay(1000);
  while (!physisWiFi.isWiFiStatus()) {             // WiFi가 연결될때 까지 반복해서 연결상태를 확인
    Serial.print(".");
    delay(1000);
  }
  Serial.println(F("Connected..."));
 
  Serial.print("# MQTT Connecting..");
  if (physisWiFi.connectMQTT()) {                  // PHYSIs 플랫폼의 MQTT Broker와 연결
    Serial.println("Success...");
  } else {
    Serial.print("Fail...");
  }
 
  strip.setBrightness(50);
  strip.show();                                   // LED 초기화
}
 
void loop() {
  if (millis() - sensingTime >= sensingInterval) {        // 센서 측정 시간이 측정 간격을 초과하였을 경우,
    measureDust();                                            // 미세먼지 측정
    measureDHT();                                             // 온습도 측정
    setDustLedColor();                                        // 미세먼지 상태 LED 색상 설정
    sendSensingData();                                        // 미세먼지, 온습도 정보 전송
    sensingTime = millis();                                   // 센서 측정 시간 재설정
  }
  
  showLedEffect();                                      // 미세먼지 상태 LED 출력
}
 
 
// 미세먼지 농도에 따른 LED 색상 설정 함수
void setDustLedColor(){
  if(dustugm3 > 35){
    ledColor = strip.Color(255, 0, 0);
  }else if (dustugm3 < 15){    
    ledColor = strip.Color(0, 0, 255);
  }else{    
    ledColor = strip.Color(0, 255, 0);
  }
}
 
// LED 효과 출력 함수 
void showLedEffect() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {                            
    for (int j = 0; j < strip.numPixels(); j = j + 3) {    
      strip.setPixelColor(j + i, ledColor);                // LED 색상 출력
    }
    strip.show();
    delay(100);
    for (int j = 0; j < strip.numPixels(); j = j + 3) {
      strip.setPixelColor(j + i, 0);                       // 이전 LED 색상 초기화
    }
  }
}
 
 
// 센싱(미세먼지, 온/습도) 정보 전송 함수
void sendSensingData() {
  String data = String(dustugm3) + "," + String(temperature) + "," + String(humidity);
  physisWiFi.publish(SERIAL_NUMBER, PUB_TOPIC, data);       // MQTT 메시지 전송
}
 
// 온습도 측정 함수
void measureDHT() {
  humidity = (int)dht.readHumidity();                  // 습도 측정
  temperature = (int)dht.readTemperature();            // 온도 측정
 
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("DHT sensor error!");
    return;
  }
  Serial.print("DHT : (Temp) ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.print("\t (Humi) ");
  Serial.println(humidity);
}
 
 
// 미세먼지 측정 함수
void measureDust() {
  // 미세먼지 센서(Grove-Dust Sensor) 측정 참조 - https://wiki.seeedstudio.com/Grove-Dust_Sensor/
  lowPulseOccupancy += pulseIn(DUST_PIN, LOW);
  if (millis() - dustStartTime >= sampletimeMS) {
    float ratio = lowPulseOccupancy / (sampletimeMS * 10.0);
    float concentration = 1.1 * pow(ratio, 3) - 3.8 * pow(ratio, 2) + 520 * ratio + 0.62;
    dustugm3 = (int)(concentration * 100 / 1300);
    Serial.print("Dust(ug/m3) : ");
    Serial.println(dustugm3);
    lowPulseOccupancy = 0;
    dustStartTime = millis();
  }
}

PHYSIs_Dust_Monitor.aia

0.12MB