PPD42NS 미세먼지 아두이노 센서 - LCD16X2 동작 확인

본 절은 LCD16X2 아두이노 실드를 이용해 실시간으로 PPD42NS 미세먼지 센서의 측정값을 화면에 표시할 수 있다.  [모두의 아두이노 환경 센서] 책에서 설명하지 않았지만   LCD16X2 키패드 실드를 이용해 실시간으로 측정이 가능하고 센서 응용 동작을 구성할 수 있다. 

 

 

목차

 

 

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PPD42NS 아두이노 센서와 LCD16X2 실드 활용

PPD42NS-아두이노-센서-LCD키패드

 

 

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LCD16X2 아두이노 키패드실드

Arduino 호환 보드 용 LCD 키패드 실드이다. 아두이노 호환 보드 용 LCD 키패드 실드이다. 
HD44780 병렬 인터페이스 칩셋과 4 비트 Arduino LCD 라이브러리를 사용한 16 행 2 열의 흰색 문자와 파란색 백라이트의 LCD 디스플레이이다. 키패드 구성은 select, up, right, down, left로 되어 있다.

 

LCD16X2-아두이노-키패드실드-화면

 

 

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LCD 1602 Keypad shield 

LCD1602 keypad sheild 는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다

 

LCD-1602-Keypad-shield 

특성 
운영 전압: 4.5-5.5V 
작동 현재: 2.0mA (5.0V) 
모듈 최고의 작동 전압: 5.0V

 

 

 

 

PPD42NS LCD16X2 하드웨어 구성

다음과 같이 연결 한다. 

 

 

PPD42NS-미세먼지-아두이노-센서-LCD키패드-연결화면

 

 

 

PPD42NS LCD16X2 소프트웨어 코딩

다음과 같이 코딩한다.  

/*
  PPD42NS Sensor

   @ 2018.07.10
   @ author STEAMEDU123 <steamedu123@gmail.com>
*/
  
#include <LiquidCrystal.h>

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

unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 5000;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;
float pcsPerCF = 0;
float ugm3 = 0;

int redPin = A1;
int greenPin = A2;
int bluePin = A3;

int ppdPin = 3;

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

void loop() {
  ppd42ns_read();
}

void initSensor() {

  pinMode(ppdPin, INPUT);
  starttime = millis();

  lcd.clear();
  lcd.print("PPD42NS Sensor");
  delay(5000);

  if ( ugm3 == 0) {
    lcd.clear();
    lcd.print("Analysing Sensor");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("................");
    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }
}

void ppd42ns_read() {
  duration = pulseIn(ppdPin, LOW);
  lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy + duration;

  if ((millis() - 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 / 13000;

    displayPPD_LCD(ugm3);
  }
}
 
void displayPPD_LCD(float pm25) {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Dust:");

  if (pm25 <= 15) {
    lcd.print("Good! ^v^");
  }  else if (pm25 <= 35) {
    lcd.print("Normal! ^ ^;");
  }  else if (pm25 <= 75) {
    lcd.print("Bad! T.T");
  }  else {
    lcd.print("Very Bad! @.@");
  }

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("PM2.5:");
  if (pm25 > 0.01 ) {
    if (pm25 < 10) lcd.print("00");
    else if (pm25 < 100) lcd.print("0");

    lcd.print(pm25, 0);
  } else {
    lcd.print("000");
  }
  lcd.print(" ug/m3");
  lowpulseoccupancy = 0;
  starttime = millis();
}

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PPD42NS 아두이노 센서 동작 확인

[모두의 아두이노 환경 센서] 책에서 설명하지 않았지만, LCD16X2 아두이노 쉴드를 이용해 실시간으로 Shinyei PPD42NS 미세먼지 센서의 측정값을 화면에 표시할 수 있다. 

 

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개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
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01 라이브러리 복사 
 libraries\Steamedu123_Sensor-master 폴더는 아래 폴더에 복사 

 * 아두이노 설치후 자동으로 생기는 폴더 
 C:\Users\s\Documents\Arduino\libraries 

02 *.ino 파일 실행 
 - 아두이노와 PC 연결 
 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

03 컴파일 확인 

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

PPD42NS-아두이노-센서-컴파일화면

 

04 아두이노 우노 업로드 

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

05 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다.

PPD42NS-미세먼지-아두이노-센서-LCD키패드-연결

 

 

 

PPD42NS-미세먼지-아두이노-센서-LCD키패드-동작화면

 

 

 

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모두의 아두이노 환경 센서 책

[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 영풍문고, 반디 앤 루니스 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