GROVE 아두이노 토양 수분 센서 (LCD16X2 키패드실드)

본 절은 [GROVE] 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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GROVE 아두이노 토양 수분 센서 (LCD16X2 키패드실드)

 

 

 

 

 

 

 

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GROVE 센서란?

GROVE 센서는 다음과 같다. 

 

 

 

 

토양 수분센서는 다음과 같다. 

 

 

 

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GROVE 아두이노 센서 특징

GROVE 센서의 특징은 다음과 같다. 

• 토양 저항 측정을 기반으로 한 토양 수분 센서
• 쉬운 사용
• 전류가 토양을 통과하도록 허용하는 두 개의 프로브로 구성
• 2.0cm X 6.0cm 그로브 모듈

상세하게는 다음과 같이 센서의 특징이 있다. 

크기	60mm x20mm x6.35mm
무게	GW 10g
작동 전압	3.3 ~ 5V
작동 전류	35mA
건조한 토양의 센서 출력 값	0 ~ 300
습한 토양의 센서 출력 값	300 ~ 700
수중 센서 출력 값	700 ~ 950
PCB 크기	2.0cm X 6.0cm

 

 

 

 

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GROVE 센서 동작 원리

GROVE 센서는 토양 저항 측정에 기반한 토양 수분 센서이다.  이 수분 센서는 토양의 수분을 감지하거나 센서 주변에 물이 있는지 판단하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 정원의 식물이 목이 마르면 사람의 도움을 받을 수 있도록 할 수 있다.

센서는 사용이 매우 간편하며 토양에 간단히 삽입하여 데이터를 읽을 수 있다. 센서를 사용하면 식물이 "이제 목이 마르고 물을 좀주세요"와 같은 메시지를 보낼 수있는 작은 프로젝트를 만들 수 있다.

 

다음은 센서 출력값에 대한 MIN, MAX 값을 보여준다. 

tem	Condition	Min	Typical	Max	Unit
Voltage	-	3.3	-	5	V
Current	-	0	-	35	mA
Output Value	Sensor in dry soil Sensor in humid soil Sensor in water	0 300 700	-	300 700 950

 

 

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GROVE 센서 구입하기

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

 

 

아마존에서 다음과 같이 확인할 수 있다. 

 

 

 

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GROVE 센서 하드웨어 연결

다음과 같이 GROVE 아두이노 센서를 연결할 수 있다. 

 

 

 

아두이노 A1과 센서의 DATA(SIG) 를 연결한다. 

 

Seeeduino	Grove-Moisture Sensor
5V	Red
GND	Black
Not Conencted	White
A1	Yellow

 

 

 

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GROVE 센서 소프트웨어 코딩

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

 

센서 코드는 다음과 같다. 

/**
   Grove Soil Hygrometer Detection Module

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


#include <LiquidCrystal.h>

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

int inputPin = A1;
int soilMoisture;

void setup() {
  pinMode(inputPin, INPUT);
  initSensor();
}

void loop() {
  onSensor();
  displayLCD();
}

void initSensor() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("GROVE SOIL");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Ready...........");
  delay(1000);
  lcd.clear();
}

void onSensor() {
  soilMoisture = averageAnalogRead(inputPin);
}

int averageAnalogRead(int pinToRead)
{
  byte count = 10;
  float value = 0;
  for (int x = 0 ; x < count ; x++) {
    value += analogRead(pinToRead);
    delay(20);
  }

  value = value / count;
  return (value);
}

void displayLCD() {
  lcd.clear();

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("GROVE:");
  lcd.print(soilMoisture);

  if (soilMoisture > 950) {
    return;
  }

  lcd.setCursor(0, 1);
  if (soilMoisture > 700) {
    lcd.print("WATER");
  } else if (soilMoisture > 300) {
    lcd.print("HUMID SOIL");
  }  else {
    lcd.print("DRY SOIL");
  }
}

 

 

 

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GROVE 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 GROVE 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