토양 수분센서란?

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토양 수분센서는 토양 내 수분함량에 따른 저항의 변화를 측정하는 센서입니다.
토양 내 수분과 토양을 구성하는 입자의 크기 및 다양성에 영향을 받으며, 토양 내 수분함량이 많으면 저항값이 작아지고, 수분함량이 적으면 저항값이 커집니다.
그러나 토양 내 수분함량이 매우 많을 때는 전기저항이 둔감하여 오차가 크다는 단점도 가지고 있습니다. 

 

 

 

 

토양 수분센서 사용방법

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토양 수분센서는 토양에 직접 꽂는 센서 단자와 센서 보드, 그리고 케이블로 구성되어 있습니다. 센서 단자의 2개 핀과 센서 보드의 2개 핀을 서로 연결합니다. (+-는 구분 안해도 됩니다.) 그 다음 케이블을 센서 보드의 DO 핀을 제외한 3개의 핀 (ACC, GND, AO)을 연결합니다.

DO핀은 디지털 출력으로 0과 1만을 출력하며, AO핀은 아날로그 출력으로 토양내 수분의 양을 보다 상세하게 출력합니다. 또한, 센서보드의 파란색 가변 저항을 돌려서 기준값을 정해놓고 사용할 수 있습니다.

이 예제에서는 AO핀을 사용합니다. 측정된 값은 수분량을 나타내는 것이 아니라, 수분량에 따른 저항의 변화를 0~1023 범위내에서 환산된 결과입니다. 

 

 

 

 

 

부품 목록

NO	부품명	수량	상세설명
1	오렌지 보드	1
2	토양 수분센서	1	YL38
3	피에조 부저	1	KPX 1203S
4	브레드 보드	1
5	점퍼케이블	7

 

부품명	오렌지 보드	토양 수분센서	피에조 부저	브레드 보드	점퍼케이블
파트

 

 

 

 

 

하드웨어 making

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1. 오렌지보드의 5V핀을 브레드보드의 +버스에 연결합니다.

2. 오렌지보드의 GND핀을 브레드보드의 -버스에 연결합니다.

3. 피에조 부저를 그림과 같이 +단자가 위로 향하게하여 세로로 꽂습니다.

4. 피에조 부저의 +단자를 오렌지보드의  D3번 핀에 연결합니다.

5. 피에조 부저의 -단자를 -버스에 연결합니다.

6. 토양 수분센서의 VCC단자를 +버스에 연결합니다.

7. 토양 수분센서의 AO단자를 오렌지보드의 A0번핀에 연결합니다.

8. 토양 수분센서의 GND단자를 -버스에 연결합니다.

 

 

 

소프트웨어 coding

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1. /*
2.  제목    : 토양 수분센서로 수분량 측정하기
3.  내용   : 토양 수분센서로 토양에 있는 수분량을 측정하고, 일정 수분량 이하면 소리를 내도록 만들어 봅니다.
4.  */
5.  
6. // 토양 수분센서를 A0번 핀으로 선언하고 피에조부저는 디지털 3번 핀으로 선언합니다.
7. int soil = A0;
8. int piezo = 3;
9.  
10. // 음계 표준 주파수(4옥타브) : 도, 레, 미, 파, 솔, 라, 시, 도
11. // 음계표를 참고하여 원하는 음계로 설정해도 됩니다.
12. int tones[] = {261, 294, 330, 349, 392, 440, 494, 523};
13.  
14. // 실행시 가장 먼저 호출되는 함수이며, 최초 1회만 실행됩니다.
15. // 변수를 선언하거나 초기화를 위한 코드를 포함합니다.
16. void setup() {
17.   // 토양 수분센서의 동작 상태를 확인하기 위하여 시리얼 통신을 설정합니다. (전송속도 9600bps)
18.   Serial.begin(9600);
19.   // 피에조 부저가 연결된 핀을 OUTPUT으로 설정합니다.
20.   pinMode(piezo, OUTPUT);
21. }
22.  
23. // setup() 함수가 호출된 이후, loop() 함수가 호출되며,
24. // 블록 안의 코드를 무한히 반복 실행됩니다.
25. void loop() {
26.   // 토양 수분센서로부터 측정된 값을 읽습니다.
27.   int value = analogRead(soil);
28.   // 토양 수분센서로부터 측정된 값를 시리얼 모니터에 출력합니다.
29.   Serial.print("read sensor value : ");
30.   Serial.println(value);
31.  
32.   // 토양 수분센서로부터 측정된 값 (0~1023)을, 음계 배열 변수 값 (0~7) 범위로 변환합니다.
33.   int ton = map(value, 0, 1023, 0, 7);
34.  
35.   // 변환된 음계의 주파수를 시리얼 모니터에 출력합니다.
36.   Serial.print("output ton ");
37.   Serial.println(tones[ton]);
38.   Serial.print("Hz");
39.  
40.   tone(piezo, tones[ton]);
41.  
42.   // 1초 동안 대기합니다.
43.   delay(1000);
44. }

 

TIP 값의 변화가 너무 민감하거나 둔감해서 소리 변화의 차이를 늘이거나 줄이고 싶다면 map()함수의 내부 수치를 조절하여 바꿀 수 있습니다.