[아두이노/ESP32] 스마트시티 : 공간의 밝기는 어떻게 측정할까?_조도센서 편

 

 

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안녕하세요.

메이크잇나우(Make It Now) 입니다 :)

오늘은 벌써 여덟번째 시간으로 생활공간의 밝기를 측정하여 보도록 하겠습니다.

이번 시간에는 공간의 밝기정도에 따라 빛의 양을 조절하여 에너지를 절감하는 시스템을 만들어 볼께요 :)

 

 

■ STEP 1 : 공간의 밝기는 어떻게 측정할까?

 

어느 공간이던 빛은 아주 중요한 역할을 합니다. 가끔은 빛이 너무 밝거나 혹은 너무 어두워서 불편했던 경험이 다들

있을실 것 같아요. 오늘은 이런 불편함을 어떻게 해결할 수 있는지 알아볼께요.

스마트 전구의 밝기 조절

공간의 밝기를 측정하는 다양한 방식들이 있습니다.

1. 조도센서 : 주변의 밝기를 측정하는 센서로 주로 조명이나 창문 근처에 설치되어 사용하며, 사용자가 설정한 기준에

                     따라 자동으로 조명을 제어하는데 많이 사용합니다.

2. 스마트 전구 : 이러한 전구들을 조명장치 자체에 조도센서가 내장되어 있어 별도의 설치 없이 사용이 가능합니다.

3. 카메라 기반의 비전 센싱 : 카메라가 있는 장치는 주변 환경을 촬영하고 이미지 처리를 통해 밝기를 측정할 수 있습니다.

 

이런한 기술을 통해 공간의 밝기측정과 제어가 가능해 진다면, 다양한 것들을 시도해 볼수 있을겁니다. 오늘은 공간의

밝기를 측정하고, 밝기에 따라 불을 켜고 끄는 시스템을 구현해 보겠습니다.

 

 

■ STEP 2 : 공간의 밝기를 측정하여 어두움의 정도 나타내기

 

이번시간에는 조도 센서 와 환경타워 조립키트를 활용하여 공간 밝기 측정을 해보도록 하겠습니다.

 

조도 센서는 메이크잇나우 환경타워 키트에서 다뤄보실 수 있으며, 전면과 후면부에 6개의 센서, 상단에 미세먼지 센서를

사용할 수 있어 다양한 방법으로 사용하실 수 있습니다. 미세먼지 센서를 비롯한 다양한 센서를 통해 기상 및 생활환경과

관련된 다양한 부분을 측정해 볼 수 있는 키트 입니다.

#define CDS 39

void setup(){
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
  int cds_value = analogRead(CDS);
  Serial.println(cds_value);
  delay(300);
}

 

조도센서 값 측정

 

조도센서 값을 측정해 보면 제가 있는 사무실의 공간은 3000 정도의 값이 평균적으로 나오네요.

그리고 임의로 조도센서를 가리거나 휴대폰 불빛 등을 비춰보면 0 - 4095의 값이 나옵니다. 이 값을 통해 공간의 밝기가

변화하면 불빛의 밝기도 변하도록 구현해 보도록 하겠습니다.

 

조도센서에 대한 자세한 내용이나 더욱 자세한 코드등은 메이크잇나우 강의교안과 전자책을 통해 만나보세요 :)

 

 

■ STEP 3 : 조도값에 따른 밝기정도 체크하기

 

이번에는 조도의 값이 얼마나 들어오는지에 따라 공간의 밝기 변화를 표현해 보도록 하겠습니다.

밝기는 매우어두움 / 어두움 / 보통 / 밝음 / 매우밝음 의 5단계로 나누어 App과 Web에서 나타내 보도록 합니다.

 

조도량 에 따른 밝기 측

 

수치가 아니라 가시적으로 나타내면 공간이 얼마나 어두운지 바로 체감이 되시겠죠?? 식물을 키우시는 분들이나,

반려견이 혼자 집에 있을때도 조도량에 따라 알림이 오면 집에 불을 켜주거나 식물이 광합성을 잘 할 수 있도록

LED를 켜줄 수도 있습니다. 추후에 자동으로 불이 켜지도록 오토메이션 기능도 할 수 있는데요, 이는 스마트팜을

다루면서 한번 확인해 보도록 하겠습니다 :)

 

 

■ STEP 4 : 주변 밝기에 따른 불빛 밝기 변화하기

 

조도센서를 활용하여 전구의 밝기를 자동으로 변화시켜 보도록 하겠습니다.

조도센서로 밝기를 측정하여 어두우면 붉이 더 밝게 빛나도록 시스템을 만들어 보겠습니다.

빛의 양에 따른 밝기 변

 

빨간색 LED 전구가 빛의 양에따라 밝기가 변화하는게 보이시나요?? 이렇게 실 생활에서는 다양한 자동제어 시스템을

구축하는것이 가능합니다. 이 외에 밝기를 센싱하여 자동으로 블라인드를 걷어주거나, 외부의 경우 선글라스를 챙겨가고

선크림을 바르는 등의 예방활동도 할 수 있습니다.

 

다음시간에는 기상타워의 두번째 시간으로 비가오는날 우산을 챙겨갈 수 있도록 해볼텐데요.

강수센서를 활용하여 한번 알아보도록 하겠습니다.

 

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