DSM501A 아두이노 미세먼지 센서 (LCD16X2 키패드실드)

본 절은 [DSM501A] 아두이노 센서를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 센서의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

 

목차

 

 

 

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DSM501A 아두이노 미세먼지 센서 (LCD16X2 키패드실드) 

 

 

 

 

 

 

 

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DSM501A 센서란?

DSM501A 센서 먼지 센서 모듈은 미세먼지를 측정할 수 있다. 저비용, 소형 크기다. 

 

 

 

다음은 센서의 데이터시트 파일이다. 

DSM501A_Dust_Sensor.pdf

0.47MB

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DSM501A 아두이노 센서 특징

DSM501A 센서의 특징은 다음과 같다. 

 

• 공급 전압 : DC5V ± 10 %
• 소비 전력 : 90mA
• 작동 온도 범위 : -10 ~ + 65 ℃
• 사용 습도 범위 : 95 % RH 이하 (결로가 없을 것)
• 권장 보관 조건 : -20 ~ + 80 ℃
• 치수 : W59 * H45 * D20 (mm)
• 검출 가능한 입자 크기 : 약. 1㎛ (최소)
• 검출 가능한 농도 범위 : 0 ~ 1.4㎎ / ㎥
• 출력 신호 : PWM (펄스 폭 변조)
• 안정화 시간 : 전원을 켠 후 1 분
• 센서 특성 : 상한값과 표준 먼지 센서 장치의 하한

 

DSM501A  먼지 센서 모듈 유형 
- DSM501A : 2mm 피치 커넥터 타입 (20010WR-05).
- DSM501B : 2.5mm 피치 커넥터 유형 (S5B-EH).

 

 

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DSM501A 센서 동작 원리

DSM501 시리즈는 실내 공기 중의 먼지, 입자 및 꽃가루 수준을 감지하며 독립형 공기 청정기 또는 IAQ 모니터에 사용하기할 수 있다. 센서의 PWM 출력을 μ-com에 직접 연결하여 팬 속도 또는 환기를 제어하고 입자 수준을 표시 할 수도 있다. 검출 가능한 입자 크기는 최소 0.7μm로 제한되며 연기 또는 화재 경보기의 적용은 금지된다.

 

센서는 미세먼지 입자 계수기의 원리로 정량 입자 (> 1 마이크론) 측정에 사용되며 담배 연기 및 꽃가루, 집 먼지를 감지 할 수 있다. 이 센서는 발광 다이오드 램프, 감지기, 신호 증폭기 회로 및 히터로 구성되어 공기 청정기 나 공기 청정기 등의 용도로 사용이 가능하다. 센서의 PWM 출력으로 사용자가 쉽게 사용할 수 있다.

 

 

 

 

 

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DSM501A 센서 구입하기

[DSM501A 센서]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다

 

 

 

 

 

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DSM501A 센서 하드웨어 연결

다음과 같이 DSM501A 아두이노 센서를 연결할 수 있다. 

 

 

 

 

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DSM501A 센서 소프트웨어 코딩

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

 

센서 코드는 다음과 같다. 

/*
  DSM501A

  @ 모두의 아두이노 환경 센서 (Arduino Sensors for Everyone)
      https://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=18030644
   @ author STEAMEDU123 <steamedu123@gmail.com>
*/

#include<string.h>
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);

byte buff[11];
uint32_t duration;
uint32_t starttime;
uint32_t endtime;
uint32_t sampletime_ms = 30000;
uint32_t lowpulseoccupancy = 0;

float ratio = 0;
long concentration  = 0;
float pcsPerCF = 0;
float ugm3 = 0;

int i = 0;
int pin = 3;

void setup()
{
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.clear();

  initDsm501A();
}

void loop()
{
  dsm501A_read();
  delay(1000);
}

void initDsm501A() {
  pinMode(pin, INPUT);
  starttime = millis();
}

void dsm501A_read() {

  duration = pulseIn(pin, LOW);
  lowpulseoccupancy += duration;
  endtime = millis();

  if ((endtime - starttime) >= sampletime_ms)
  {
    ratio = lowpulseoccupancy / (sampletime_ms * 10.0);
    concentration = 1.1 * pow(ratio, 3) - 3.8 * pow(ratio, 2) + 520 * ratio + 0.62;
    pcsPerCF = concentration * 100;
    ugm3 += pcsPerCF / 1300;

    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }

  display_LCD(concentration);

}

void display_LCD(float concentration) {
  lcd.clear();

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("DSM501A");

  if ( concentration == 0)  {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Analyzing ....");
    delay(100);
  } else {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("DUST: ");
    lcd.print(ugm3, 0);
    lcd.print("ug/m3");
  }
}

 

소스 코드의 구조는 다음과 같다. 

 

 

 

 

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DSM501A 센서 동작확인

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

 

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

02 컴파일 확인 

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

 

03 아두이노 우노 업로드 

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

04 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다. 

 

 

 

 

 

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마무리

아두이노와 DSM501A 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

• 저렴하고 컴팩트한 크기의 센서로 입자(1 마이크론 이상 크기)의 양을 측정하는 방식으로 먼지를 측정
• 담배연기나, 집안 먼지 등을 센싱
• 센서는 LED 다이오드와, 디텍터, 신호 앰프 회로, 히터 등으로 구성되어 있으며, 공기 품질 관리 등의 어플리케이션사용이 가능
• 센서는 PWM을 출력

 

 

 

 

 

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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