개요

이번 예제에서는 솔레노이드 밸브에 대해서 알아보고
이를 이용하여 물의 공급을 제어해 보도록 하겠습니다.


솔레노이드 밸브는 전자 밸브로서, 전기가 통하면 플랜지가 올라가 밸브가 열리고
전기가 차단되면 플랜지 무게에 의하여 자동적으로 밸브가 닫히는 원리로 작동합니다.
이는 솔레노이드 틀 주변에 감겨진 와이어의 고리에 전류가 발생하게 되면 전자석으로 변하고,
전기 에너지를 기계적인 힘으로 변환 시키게 되는것 입니다.

출처 : 솔레노이드 밸브의 원리 - http://blog.naver.com/vmecamac/20194595795

또한 그 용도에 따라 증기용, 물용, 냉매용 등이 있으며 구조도 조금씩 다릅니다.

그럼 솔레노이들를 이용한 다양한 프로젝트를 살펴볼까요 ?


출처 : 슬롯 머신 & 믹스 드링크 - http://www.techhive.com/

슬롯머신의 작동법을 이용하여 랜덤한 음료를 제조하는 슬롯머신 믹스 드링크 머신입니다.
슬롯머신을 작동시키면 패널이 회전하고 랜덤으로 음료나 주류의 조합을 만들고
그에 맞는 솔레노이드 밸브를 개폐폐하여 믹스된 음료를 제조하는 장치입니다.


출처: 자동 화분 급수기 - https://lh4.googleusercontent.com/

이 프로젝트는 솔레노이드 벨브를 튜브를 통해 수도꼭지와 연결하고
인터넷을 통해 무선으로 화분에 물을 줄수 있도록 구현한 프로젝트입니다. 
별도의 양액통(물탱크)을 만들어 공급해도 좋을것 같네요.
단, 의외로 솔레노이드 밸브는 높은 압력에서 잘 작동한다는 사실도 기억하세요 :)
 
그럼 이제 실습을 통해 솔레노이드 밸브를 사용해보고 ,
간단한 급수 시스템을 만들어 보겠습니다.

부품목록

부품명	아두이노	솔레노이드 밸브	릴레이 모듈	브레드보드	점퍼케이블
파트	x1	x1	x1	x1	x3
부품명	220v 전선	인두기	납	절연테이프	글루건
파트	x1	x1	x1	x1	x1
부품명	와이어 스트리퍼	드레멜
파트	x1	x1

하드웨어 Making

회로도

브레드보드 레이아웃

1. 위 사진과 같이 솔레노이느 밸브와 페트병 뚜껑을 연결하기 위해
드레멜이나 송곳으로 구멍을 뚫습니다.
이때 솔레노이드 밸브의 구경보다 조금 작은 사이즈로 뚫고 약간의 힘을 주어 연결해 줍니다.
페트병의 뚜껑은 연질의 힘을 주어 넣으면 꼭 들어맞습니다.
추가적으로 글루건 혹은 실리콘을 이용하여 구멍의 미세한 틈새를 보완해 줍니다.
 

2. 옆에서 본 모습입니다.


3. 이제 전선 작업을 해 볼 텐데요,
앞서 말씀드린 것처럼 220V의 전원을 다루는 작업이므로 항상 주의해서 작업해 주세요 :)
(코드를 반드시 빼고 작업해 주세요 !!!)


4. 준비해둔 220V 단자가 달린 전선의 끝부분과
한뼘 정도의 길이로 잘라진 전선 양쪽 끝부분의 피복을 벗겨줍니다.


5. 단자가 달린 전선의 피복 한쪽과 잘린 전선의 피복 한쪽을 연결합니다.
220 V는 +,-를 특별히 구분하지 않습니다. 하지만 반드시 같은 색상의 전선끼리 연결해 주세요.


6. 나머지 연결되지 않은 서로 다른 부위의 전선은 사진과 같이 릴레이 스크류 단자에 연결합니다.
일반적으로 가운데와 양쪽끝중 하나와 연결합니다. 


7. 가까이서 본 모습입니다.




8. 이제 아까 만들었던 페트병과 결합해 보겠습니다.


9. 자세히 보면 물의 흐름을 표기한 화살표가 솔레노이드 밸브에 표기되어 있습니다.
물병을 뒤집어 사용하므로 사진과 같은 방향으로 연결해 줍니다.


10. 완성된 모습입니다.

소프트웨어 Coding

아래의 소스코드를 아두이노에 업로드 합니다.

void setup() {
  // initialize digital pin 13 as an output.
  pinMode(13, OUTPUT);//릴레이를 13번 핀에 연결합니다.
}


void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);   // 릴레이 ON
  delay(1000);              // 1초간 대기 합니다.
  digitalWrite(13, LOW);    // 릴레이 OFF
  delay(1000);              // 1초간 대기 합니다.
}