과학

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(1) - 적외선 인체감지 PIR 센서

안녕하세욥

 

지난번에 대형 3D 프린터 제작 관련해서 글을 올렸는데, 어떤 분이 읽을거리 판에도 글을 써보면 어떠냐.. 하셔서 한번 적어보게 됬습니다.

 

아두이노 관련된 자료들이 참 많은데, 의외로 센서의 응용이나 작동에 있어 설명이 부족하다 느껴 조금이나마 도움이 되셨으면 해서요..

 

아두이노 뿐만 아니라 작업용으로 이용하는 공구나 3D 프린터 등 다양하게 한번 적어보려 하는데.. 노력해보겠습니당..!

 

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아두이노, MCU(마이컴) 등을 이용한 개발을 할 때 사용되곤 하는 센서들에 대해 간단히 소개해보자 합니다.

 

가장 먼저 PIR 센서, 적외선 센서 입니다.

 

적외선 센서는 일반적으로 동작감지장비에 많이 쓰이는 센서 중 하나 입니다.

 

한번쯤 학교나 상가 건물 천장 한쪽 귀퉁이에 설치되어 붉은 반짝반짝 거리는 장치를 보셨을겁니다.

 

해당 장비가 동작감지 장비로, 안에 적외선 센서를 내장하고 있습니다.

 

 

1.PNG

 

이 센서를 사용하시는데 있어 몇가지 참고하실 부분이 있습니다.

 

우선 이 센서는 0과 1로만 신호를 얻을 수 있습니다.

 

센서의 작동을 위해 내장된 회로에서 센서에 감지 되었는가, 감지 되지 않았는가  이 두가지만 확인하여 신호로 내보내 줍니다.

 

그러다 보니 일반적으로 센서 하면 ADC 변환 방식이나 I2C, SPI, 시리얼과 같은 직접 통신을 이용하지만 이 센서는 조금 다릅니다.

 

말씀 드렸다 시피, 0과 1로만 신호를 내보내기 때문에, 일반 핀 입력이므로, 아두이노 코드인 DigitalRead()로 신호를 받을 수 있습니다. 

 

 

 

핀설명은 위와 같습니다. 

 

No reset, Auto-reset 부분은 신경쓰지 않으셔도 되며, 연결에 있어 신경 쓰실 부분은 VCC, SIGNAL, GND 입니다.

 

 

2.PNG

 

5-20V 라고 적히고 표시된 부분이 전원을 인가해주실 부분이며, 아두이노의 VCC와 연결해주시면 됩니다.

 

Output 부분이 아두이노 일반 I/O 핀과 연결되는 핀입니다.

 

Ground 는 접지이니, 아두이노 보드에 있는 GND 핀과 연결해주시면 됩니다.

 

 

3.PNG



VCC, GND를 연결하고, SIGNAL 선을 일반 핀과 연결해주신 뒤, 해당 핀에서 입력을 받으시면 됩니다.

 

4.PNG

 

소스코드는 위와 같습니다.

 

 

5.PNG

 

 

터미널로도 확인할 수 있도록 작성된 코드라서, 터미널을 키신 뒤 확인해보시면 적힌 소스코드와 같이 작동됩니다.

 

감지 됬을땐, Detected를, 감지된 이후엔 Ended를 나타냅니다.

 

 

 

7.PNG

 

센서에 덜란 반투명 커버는 위와 같은 방사각을 만들어 주기 위한 렌즈 커버입니다.

 

즉, 렌즈 커버 내부에는 적외선 센서가 들어있고, 해당 적외선 센서에서 현재 방출 되고 있는 적외선을 

 

움직임을 감지하지만, 해당 대상이 정지한 경우 대상이 어느 위치에 있는지 알수 없습니다.

 

위 이미지에서 보여주는 중심점(원점)기준 120도의 방사각은 적외선 센서가 단독으로 감지 할수 있는 범위를 이야기 합니다.

 

 

8.PNG

 

즉 다음과 같이 감지 범위 이내 어느 위치든 들어와 있다면 감지가 되지만, 어느 위치에 있는지는 알수가 없다는 점입니다.

 

이 감지 범위는 원뿔 형태로 쪼개진 구와 같은 형태입니다. 

 

거리까지 확인을 해보시고 싶으시다면, 가장 좋은 방법으로 초음파 센서를 함께 이용한다면 해당 범위내에 들어와 있는 어떠한 물체의 거리까지는 파악이 가능합니다. 물론 감지 범위 내에 다른 장애물이 없어야 하긴 하지만요.

 

렌즈 커버가 반구 형태인 이유는, 최대한 많은 방향에서 감지될 대상이 방출하는 적외선을 감지하기 위함이다.. 라고 아시면 되겠습니다.

 

해당 센서는 두개의 가변저항을 통해 민감도 조절을 통한 감지 범위 조절과 신호 지속 시간을 조정하실 수 있습니다.

 

감지 범위 조절은, 센서의 민감도를 높여 무시될 수 있는 정도의 적외선을 감지하는 방식입니다. 

 

신호 지속 시간 조절은 말 그대로, SIGNAL 선에서 나가는 신호가 지속되는 시간을 조절하실 수 있습니다.

 

돌리는 정도에 따라 최대 1분 정도까지 지속이 가능합니다.

 

 

해당 센서를 지향성으로 사용하고 싶으시다면, 원하시는 축 이외의 렌즈 커버를 검정색 테이프로 가려주시면 됩니다. 

 

 

9.PNG

 

위와 같은 형태로, 렌즈 표면을 제한 시켜 방향성을 주시면 됩니다.

 

초음파 센서에 지향성 커버를 부착하여 사용하는 것과 동일하게 응용하실 수 있습니다.

 

이렇게 사용한다면 가리키고 있는 축방향의 감지 거리 내에서 적외선을 방출하는 물체를 감지하실 수 있습니다.

 

 

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자주 올릴 수 있을 지는 모르겠지만, 꾸준히 올릴 수 있도록 노력해보겠습니다.

 

조그맣게 운영하고 있는 블로그도 있으니 와서 구경한번 해주세욥 ㅎㅎ;

 

https://blog.naver.com/vulcatronics/

34개의 댓글

2018.10.17

MCU래서 마블같은건줄

뭔진 모르겠지만 사진이 있으면 더 좋을거같다

0
2018.10.17
@ASDF145

오잉 내컴퓨터에서는 사진 잘 나오는뎅... 깨졌나보넹..

0
2018.10.17

아조씨, 나중에 시간나면 엑박 고쳐주세요

0
2018.10.17
@아침밥

넴 빨리 고쳐놓을게욥

0
2018.10.17

프로그래밍 모르면 아두이노 쓸게 안되나? LED 점등패턴 때문에 좀 써보려고 하는데

0
2018.10.17
@아무말대연회

예제소스들도 있고 복사 붙여넣기 정도로 하면 되는거라 그리 어렵지 않아욥

0
2018.10.17

MCU 개발이라기보다 그냥 마이크로컨트롤러라고 하는게 좋을 것 같아용

0
2018.10.17
@미라쥬250

오홍 그렇군영 참고할게욥

0
2018.10.18
@미라쥬250

보통 전공자들은 mcu라고 하는데

0
2018.10.18
@WLs따

아두이노라고 MCU라고는 잘 안하는데

아두이노에 들어가는 MCU가 AVR말고 ARM도 들어가는거라

0
2018.10.17

마이컴이라고 하는거보니 늙다리일듯

0
2018.10.18
@gogogog

늙다리라니.. 당근이에서 선배님들이 마이컴마이컴 하셔서 그런건데..

0
2018.10.18
@짜요

10년 전에 당근이 정모 많이 다녔는데

0
2018.10.18
@미라쥬250

잡았다 아재!

0
2018.10.18
[삭제 되었습니다]
2018.10.18
@빠빠양

그건 뭔가욥 재밌어보이는데

0
2018.10.18

대학생때는 동아리에 재료 다 있어서 아두이노가지고 요것저것 잘 만들었는데

직장인 되니까 납땜인두부터 도선, 기판, 소자들 다 살 엄두가 안나서 아두이노 접음 흑흑

0
2018.10.18
@긔요미티모

요새는 워날 잘나와서 키트류정도는 20만원 정도 투자하면 충분히 할만해져욥

0
2018.10.18
@짜요

오우야 차근차근 모아볼까

0
2018.10.18
@긔요미티모

빵판 하나랑 아두이노 키트 세트 하나 사면 가지고 놀기 좋아영

0
2018.10.18

내가 학부생일때 아두이노 만질때까지만 해도 차량용 마이컴을 개발하게될지 몰랐지...

0
2018.10.18
@노농

나도 AVR이나 ARM 개발이나 할줄알았지 아두이노로 외주받아서 만들어야될 줄은 몰랐어여..

0
2018.10.18

led=6

input=3

이게 핀 번호임?

0
2018.10.18
@기타치는찰리

ㅇㅇ

 

아두이노는 친절하게 디지털핀과 아날로그 핀을 구분시켜서 넘버링 해놨는데

 

저렇게 단순하게 숫자만 있는게 디지털핀

 

A0같이 숫자 앞에 A가 붙어있는건 아날로그핀

 

사실 아날로그핀도 따로 부여받은 핀넘버가 있지만 알기 쉽게 A0, A1... 이렇게 해도 인식함

0
2018.10.18
@Tbps

오오. 왠지 아두이노에 도전할 용기가 1% 즈음 올라간 것 같아.

0
2018.10.18
@기타치는찰리

아두이노는 많이 어렵지않아여

레고조립하듯 찬찬히 하면 되영

0
2018.10.18

대학 복학하고 2학년때 과동아리가 로봇경진대회인가 준비하는데 시발 담당교수한테 내가 만들어보고싶다 한마디 잘못했다가 피똥싸고 대학 그만둠

아두이노가 한번에 한가지밖에 못하는데 어떻게 바퀴 두개를 효율적으로 돌리면서 센서로 정보를 받고 골프공을 잡아내는지 시벌

0
2018.10.18
@백탁

거의 동시에 하게끔 매우짧은 인터벌로 시그널 쏴주면 되욤ㅎㅎ

0
2018.10.20

뉴클레오 미만 잡

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2018.10.21
@폴아웃76

오 STM거 arm 개발보드인가보네.. 재밌어보인다

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2018.10.21
@짜요

허걱쓰 mcu개발자가 몰랐어...????

0
2018.10.21
@폴아웃76

한창 공부할때는 망고보드가 암쪽은 끝일때여서..

0
2018.10.22

문과라서 잘 모르겠어서 그러는데

아두이노 가지고 어떻게 가지고 논다는 거임??

0
2018.10.22
@닭백숙도살자

레고 가지고 노는 느낌으로 방식은 다르지만 이것저것 조물조물 하면서 노는거지

0
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