CubeSat - Adafruit Analog UV Light Sensor Breakout Board

본 연구의 목표는 큐브셋을 통해 우주 시스템을 이해하고 창의 임무 설계, 요구 조건 분석, 그리고 시스템 기본 설계 및 제작을 통해 학교에서 배워온 지식을 실제 응용하여 공학과 과학의 관계와 차이를 배우고 관련 전공에 대한 흥미를 유발하기 위함에 있다.  다양한 환경센서를 성층권에서 측정하는데 목적이 있다. 

 

목차

 

 

 

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CubeSat - Adafruit Analog UV Light Sensor Breakout Board

 

 

 

 

 

 

 

 

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GUVA-S12SD 센서란?

GUVA-S12SD 아날로그 UV 광 센서 브레이크아웃은 UV 포토다이오드를 사용하여 240-370nm 범위의 파장을 가진 빛을 감지합니다. 이 범위는 UVB 및 대부분의 UVA 스펙트럼을 포함합니다.

 

 

 

 

GUVA-S12SD 아두이노 센서 특징

GUVA-S12SD 센서의 특징은 다음과 같다. 

* 아날로그 UV 센서 모듈로 광 감지 스펙트럼을 확장한다. . 240-370nm 범위의 빛을 감지할 수 있는 UV 포토다이오드를 사용한다. (UVB 및 UVA 스펙트럼의 대부분을 커버함).

 

* 포토다이오드의 신호 레벨은 나노 암페어 레벨로 매우 작기 때문에 신호를 보다 관리하기 쉬운 전압 레벨로 증폭하기 위해 opamp를 사용된다.

* 이 센서는 Si1145 브레이크아웃보다 훨씬 간단하며 복잡한 I2C 설정 절차를 요구하는 대신 한 가지만 수행하고 아날로그 전압 출력을 제공한다. 따라서 이 센서는 간단한 프로젝트에 사용하기 좋다. 

 

* UV LED는 400nm이며 이 센서의 범위를 벗어나므로 이 센서를 테스트하려는 경우 사용하면 안된다. 

 

1918guva.pdf

0.15MB

 

 

 

 

 

 

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GUVA-S12SD 센서 구입하기

[GUVA-S12SD 센서]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다

 

 

 

 

 

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GUVA-S12SD 센서 하드웨어 연결

다음과 같이 GUVA-S12SD 아두이노 센서를 연결할 수 있다. 

 

보정된 광 센서 대신 '실제' UV 센서가 있다. 사용하려면 V+를 2.7-5.5VDC에 연결하고 GND를 전원 접지에 연결하여 센서와 연산 증폭기에 전원을 공급한다. 그런 다음 OUT 핀에서 아날로그 신호를 읽는다.

 

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GUVA-S12SD 센서 소프트웨어 코딩

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 센서 소스코드를 코딩할 수 있다. 

 

센서 코드는 다음과 같다. 

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

void loop()
{

  float sensorVoltage;
  float sensorValue;
  float uVindex;

  sensorValue = analogRead(A6);
  sensorVoltage = sensorValue / 1024 * 5;
  uVindex = sensorVoltage / 0.1;
  Serial.print("sensor reading = ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.println("");
  Serial.print("sensor voltage = ");
  Serial.print(sensorVoltage);
  Serial.println(" V");
  Serial.print("UV index = ");
  Serial.println(uVindex);
  Serial.println();
  delay(1000);
}

 

 

 

 

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GUVA-S12SD 센서 동작확인

하드웨어 연결, 소프트웨어 코딩이 완료되면 다음과 같이 동작 화면을 확인할 수 있다. 

 

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개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
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01 연결
 - 아두이노와 PC 연결 
 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

02 컴파일 확인 

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

 

 

03 아두이노 업로드 

컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다. 

 

 

04 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다. 

 

 

출력 전압은 Vo = 4.3 * Diode-Current-in-uA 이다. 따라서 광전류가 1uA(9mW/cm^2)이면 출력 전압은 4.3V이다. 출력 전압을 0.1V로 나누어 전압을 UV Index로 변환할 수도 있습니다. 따라서 출력 전압이 0.5V이면 UV 지수는 약 5이다. 

 

 

 

 

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마무리

아두이노와 GUVA-S12SD 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

 

 

 

 

 

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모두의 아두이노 환경 센서 책

[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.  

모두의 아두이노 환경 센서