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[2017년 03월호]     제조회사 : []     브랜드 : []
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[TECHNOLOGY] 3D Printing Korea DIY Project  #1 온습도 센서 무드등

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3D Printing Korea DIY Project  #1 온습도 센서 무드등

3D Printing Korea DIY Project는 3D 프린팅과 아두이노를 활용하여 실생활에 유용한 콘텐츠를 직접 제작해보는 DIY 프로젝트이다. 이번 호를 시작으로 지속적으로 업데이트 될 예정이며, 초보자의 입장에서 직접 체험한 소소한 경험과 노하우를 나누고자 한다. 3D Printing Korea DIY Project의 모든 제작과정은 오픈소스로 공개할 예정이며, 관심 있는 독자분들은 언제든지 참여가 가능하다.
글과 사진 / 이노성 기자    제작지원 / 325# 곽용욱 대표

#1 온습도 센서 무드등

첫번째 프로젝트는 온습도 센서, LED 등 기초적인 부품을 활용한 무드등 제작이다. 처음 구상한 아이디어는 블루투스 기능까지 더해 방안에서 들고 다닐 수 있도록 하고자 했지만, 본 과정만으로도 깊은 성찰을 해야만 했기에 다음을 기약하기로 했다. #1 온습도 센서 무드등제작에 필요한 준비물은 다음과 같다.

준비물

참고로, 본 과정을 진행하기 위해 시중에서 판매하는 아두이노 보드 키트를 구매하였으며, 보유한 부품을 최대한 활용하였다. 하지만 제작과정
에서 모듈화 부품의 효율을 절실히 느낄 수 있었으며, 저항의 원리를 배우고자 하는 분이 아니라면 모듈화 부품을 사용하는 것을 추천한다.

우선, 기본적으로 필요한 아두이노 보드는 다양한 종류가 있으며, 사용목적에 따라 선택하면 된다. 본 과정은 아두이노 UNO 보드로도 충분했
지만 입력 핀 개수의 부족으로 아두이노 ATmega2560 보드를 사용하였다. 이외에 온습도 센서(dht11), RGB LED, 4-dig it 7segment 등은 시중에서 몇 천원의 가격에 모두 구매할 수 있다. 또한 전선 및 저항 등은 상대적으로 매우 저렴하기에 종류별로 넉넉히 구매하는 것을 추천한다.

 

다수의 전선과 저항, 아두이노 ATmega2560 보드, DHT11 센서, RGBLED, 4-dig it 7segment

STEP 1 . 모델링
#1 온습도 센서 무드등의 컨셉은 습도에 따라 무드등의 색깔이 변하고 온 ·습도의 값을 표시하는 것을 목표로 하였다 . 이를 위해 보드 및 센서가 위치할 받침대와 LED 가 들어갈 모형을 디자인 하였으며 , 3D 프린터 출력을 위해 몇 가지 파트로 분할하였다 . 이후 출력과정에서 약간의 뒤틀림 현상이 일어나 받침대의 하단과 상단이 맞물리지 않게 되었는데 , 사포 및 세공줄을 이용하여 수정하였다.

 


STEP 2 . 온습도 센서 D HT 11
DHT11 센서는 온도와 습도를 측정할 수 있는 센서이다 . 사진을 보면 데이터 핀에 저항을 연결하였는데 , 센서 모듈 (KY-015) 의 경우 저항이내장되어 있어 보다 편리하다 . 부품 및 전선 연결 방법은 웹 검색을 통해 쉽게 접할 수 있으며 , 3D Printing Korea DIY Project 는 향후 유튜브를 통해 제작과정을 공개할 예정이다 .
DHT11 센서 프로그램 코드는 오픈소스로 공개되어 있으며 , 세부적으로 설정해야 하는 것은 입력 핀을 어디에 연결한 것인지 (#def ine DHTPIN A0), 시리얼 통신 속도 (Serial.begin(9600)), 사용한 보드 설정 등이 있다. 업로드 후 시리얼 모니터를 하면 그림과 같이 습도와 온도가 표시되는 것 을 볼 수 있다 .




Temperature-온도, Humidity-습도

 

STEP 3. RGB LED
다음으로 RGB LED 모듈을 보드와 연결한 모습이다 . RGB LED 는 모듈을 사용하였기에 따로 저항을 연결할 필요가 없다 . RGB LED 는 레드 ,
그린 , 블루 등 세 가지 색상의 값에 따라 원하는 색깔을 표현할 수 있으며, 네이버에 검색하면 원하는 색의 R GB 값을 확인할 수 있다 .


#1 온습도 센서 무드등’은 습도의 값에 따라 무드등의 색깔이 변하도록 하기 위해 간단한 함수식을 사용하였다. 
습도의 값에 따라 색상이 그라데이션으로 변하는 것을 볼 수 있다.


STEP 4. 4-digit 7segment
4-digit 7segment 는 4 자리 숫자를 7 개의 분할된 LED 막대를 통해 표현할 수 있다 . 그리고 각각의 LED 막대를 개별로 조정해야하기에 가장 힘 들었던 부분이며 , 검색을 해보니 저항을 연결하지 않은 경우도 있었는데 이와 관련해서는 차후, 정확한 정보를 전달하도록 하겠다 .
각 부품의 코드 및 작동여부를 확인하고 최종적으로 3D 프린팅 된 케이스에 장착했다 . 하지만 모듈화 되지 않은 부품은 저항을 따로 연결해야
했으며 , 이 과정에서 전선 피복을 벗기고 연결하는 등 다소 난해한 모습이기에 사진을 생략했다 . 또한 케이스 설계 시 연결된 전선의 부피를 고려하지 않아 케이스 상단이 완전히 닫히지 않았다 .
다소 아쉬운 부분이 많은 제작과정이었지만 , 이번 경험을 토대로 모델링을 수정하고 , 후가공을 더하는 등 향후 보다 완성도 높은 작품을 제작
할 예정이다 . 3D Printing Korea DIY Project 의 제작과정은 유튜브를 통해 공개할 예정이며 , 코드 및 모델링 파일이 필요하신 분은 arduinons@ gmail.com 으로 연락주시면 된다 .

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