251105 [ Day 81 ] - Arduino (3)

TaeHyun·2025년 11월 5일

arduino study

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시작하며

오늘은 아두이노에서 활용할 수 있는 여러 모듈과 센서에 대해서 공부했다.

피에조 부저

디지털 핀의 전압을 매우 짧은 시간 안에 바꾸어가며 주파수에 맞는 소리를 낼 수 있도록 해줌

피에조 부저 종류

능동 부저
- 음이 하나밖에 없음 (On / Off)
- 다리가 긴쪽이 + 짧은쪽이 -
- 전원만 공급하면 바로 소리 출력
수동 부저
- 주파수 범위 내에서 다양한 음을 낼 수 있음
- 다리의 길이가 같음
- 전원과 주파수를 설정해줘야 소리 출력

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);
}

가변 저항 모듈

저항 값을 조절할 수 있는 모듈
일반 저항 소자와 달리 3개의 핀으로 구성되어 있으며, 노브를 돌려 저항값을 조절해 전류의 크기를 바꿈

가변 저항 모듈 구조

GND : 접지
VCC : 전원 5V
OUT : 아날로그 저항 값 입력

// 가변 저항 모듈로 LED 밝기 조절하기
int LED = 3;

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

void loop() {
  int resistor = analogRead(A0);
  Serial.println(resistor);
  resistor = map(resistor, 0, 1023, 0, 255); // 입력값을 출력값으로 변경
  analogWrite(3, resistor);
}

조도 센서

주변 밝기를 측정하여 측정된 빛의 세기에 따라 저항 값이 변하는 센서
빛이 강하면 저항 값이 작아지고, 빛이 약하면 저항 값이 커짐

// 조도 센서 사용해서 LED 작동
int LED = 3;

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

void loop() {
  int photoresistor = analogRead(A0);
  Serial.println(photoresistor);
  
  digitalWrite(LED, LOW);

  if(photoresistor > 940) {
  digitalWrite(LED, HIGH);
  }
  
  delay(100);
}

온습도 센서

온도 센서와 습도 센서가 하나의 전자 부품으로 구성된 장치
측정 범위와 정확도에 따라 DHT11(파란색)모델과 DHT22(하얀색)모델로 구분
두 모델은 동작 전압과 소비 전류가 동일하지만 온도의 습도 측정 범위와 샘플링 주기가 다름

온습도 센서 원리

세라믹 반도체의 온도에 따라 물질의 저항 값이 변하는 소재의 특성을 이용하여 값의 변화를 감지해 온도 값 출력
두 전극 사이의 저항 변화를 측정하여 공기중의 습도 변화를 측정

DHT11

전원(5V) - 신호선 - 사용X - GND
DHT11 라이브러리 필요
- https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
- https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor

// 온습도 센서

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

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

void loop() {
  delay(2000);
  float h = dht.readHumidity();
  float c = dht.readTemperature();
  float f = dht.readTemperature(true);

  if (isnan(h) || isnan(c) || isnan(f)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor");
    return;
  }

  Serial.print("Humidity : ");
  Serial.print(h);
  Serial.println(" % ");
  Serial.print("Temperature : ");
  Serial.print(c);
  Serial.print(" °C / ");
  Serial.print(f);
  Serial.println(" °F ");
  Serial.println("");
}

마치며

아두이노에 대해서 배울수록 프로젝트 구상도 점점 명확해지는 것 같다. 원래는 미니 스마트 그리드 시스템을 구상하고 있었지만, 조금 더 상호작용이 가능하고 시각적으로 보이는 주제가 좋을 것 같아서 태양광 ESS로 주제를 바꾸었다. 아두이노와 머신러닝 등 기능은 크게 다른 점은 없지만, 전력 거래라는 측면을 웹에서 표현하면 더 좋을 것 같아서 변경하게 되었다.
이제 내일부터 머신러닝 모델에 대해서 찾아보고, 학습 데이터 수집을 시작할 것 같다.