과학

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(7) - 온도센서 NTC 서미스터 모듈

좋은 센서 말씀 전하러 왔습니다 ㅎㅎ..

 

앞서 소개했던 자료들은 아래 링크로 들어가시면 됩니당.

 

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

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(2) - TCRT5000 적외선 감지 장애물 회피 센서 / 라인트레이서 센서

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(3) - 음향 사운드 감지 센서 HS-SOUNDSM

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(4) - 비접촉식 적외선 온도 센서 GY-906, MLX90614

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(5) - 알코올 센서 모듈 MQ-3, SZH-SSBH-045

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(6) - 사운드 모듈 ts0223

 

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이번에 들고 온건 온도 센서 모듈이야.

 

또 온도 센서 를 들고 왔냐고 생각하는 친구들도 있을것 같아.

 

1.PNG

 

 

생긴거 부터 좀 다르긴 하지? 

 

음향 감지센서랑은 비슷하게 생기긴 했어. 

 

아마 내 예상이 맞다면 회로도 저항이나 커패시터 몇개 교체하면 동일한 스위칭 회로일거야.
 

그나저나 이전에도 온도센서를 소개했으면서 이건 왜들고 왔나 싶겠지만, 이건 조금 다른 방식의 온도센서야.

 

아두이노, 마이크로컨트롤러(mcu) 개발을 위한 센서 참고자료(4) - 비접촉식 적외선 온도 센서 GY-906, MLX90614

 

이전에 소개한 온도센서는 피측정체에서 방출하는 적외선을 측정하는 형태로 의미 그대로 비 접촉식인 반면에, 

 

이번에 소개하는 써미스터 온도 센서는 직접 접촉하여 측정하는 형태야.

 

우선 서미스터는 반도체의 저항이 온도에 따라 변하는 특성을 이용한 온도 센서야.

작동 형태로는 NTC 방식, PTC방식 그리고 CTR방식이 있는데 이번에 사용하는 센서는 NTC 방식을 이용해.

 

NTC방식은 음의 온도계수를 가지고 있어서 온도 상승에 따라 전기저항이 지속적으로 감소하는 형태야.

 

 

2.PNG

(왼쪽부터 순서대로 NTC 방식 / PTC 방식 / CTR 방식)

 

간단하게 이야기 하자면 온도에 따라 저항값이 변하고, 변하는 저항값에 따라 걸리게 되는 전압을 측정하여 온도로 환산하는 형태로 이용을 하게 돼.

그러다 보니 일반적으로는... ADC를 이용하고, 다소 복잡한 공식을 추가로 적용하여 사용하게 되는데, 서미스터 센서의 제조사에서 레퍼런스 값을 제공하고 있기도 하고, 예전부터 널리 사용되던 센서라 그런지 인터넷에 생각보다 계산 공식에 대한 글이 많더라고?   

그래서! 좀더 깊은 내용에 대해서는 훨씬 상세하게 설명해주는 고수들이 많으니, 그 분들의 자료를 참고하면 좋을거야.

 

아무래도 센서 소개 시리즈가 지향하는 부분으로는 입문한 사람들이 요만큼만 더 알려줬으면 좋겠는데.. 하는 정도가 지향점이라서 말이지..

 

여튼 궁금한 사람들은 <써미스터 센서>, <써미스터 온도> 와 같은 형태로 검색하면 쉽게 찾을 수 있어.

 

3.PNG

 

핀배열은 다음과 같이 VCC, GND, DO(DIGITAL OUT)로 되어있어.

분명 위에서는 ADC로 측정한다 그랬는데 AO(Analog Out)가 없네?

 

그 이유는 아래서 바로 설명하도록 할게.

 

4.PNG

민감도 이하의 자극 <------- 센서에 -------> 민감도 이상의 자극

 

 

이 온도센서 모듈은 조금 독특해.

 

일반적으로는 AO를 통해서 아날로그 값을 받고, 그 데이터를 변환해서 쓴다면 이 센서 모듈은 단순히 디지털로만 출력을 내보내고 있어.

 

파란색 가변저항 밑에 있는 LM398이 스위치 형태로 작동을 해서 1과 0로만 출력을 하는거야. 

온도의 민감도를 가변저항으로 설정하고 민감도에 맞는 온도값이 발생하면 LED가 켜지게 되도록 설정되어 있는거지. 

즉, 기존의 음향 감지 센서와 동일하게 감지가 됬을때 On/Off 형태로 작동하는 토글식 센서 모듈이야. 

감도를 가변저항으로 조절하는 것도 음향 감지센서와 동일하구.

이제 값은 어떻게 받는지 확인하기위해 간단하게 코드를 작성해봤어.

 

5.PNG

 

코드 자체는 단순하게 digitalRead() 를 이용해서 입력을 받는 형태야.


입력 핀은 3번 핀으로 설정을 해줬어.
 

 

6.PNG

민감도 이하의 자극 <------- 센서에 -------> 민감도 이상의 자극

 

 

보통 센서에서 측정이 됬을 때 값이 1로 나오는데 이녀석은 조금 달라.


측정이 안될 때는 Digital Value를 1로, 즉 항상 출력을 하다가 측정을 하게 되면 DIgital Value를 0이 되는, Nomally Close형태 라고 생각하면 돼.

 

이런 토글식 디지털 출력 센서의 장점이라면 코드 상이나, 회로상으로 복잡하게 구성 해줄 필요도 없고 그저 입력되는 디지털 출력을 읽기만 하면 되서, 원하는 온도에서 고정적으로 작동하는데 굉장히 유리해.

 

굳이 아두이노가 없더라도, 릴레이 정도만으로 On/Off 회로로 구성할수도 있고 말이지.


단점이라면 이벤트 조건이 되는 센서 기준 값의 조정이 코드 상이 아닌 하드웨어 적인 제어가 필요해서 능동적인 코드를 짜는 데 어려움이 있다는 점?

대신 유동적인 온도 변화 감지를 필요하지 않는 단순한 형태의 시스템 구축에는 편하게 사용하실 수 있는 센서야.

 

다음번에는 이제까지 소개했던 센서와는 조금 다른 소개글이 될거 같아.

 

나름 괜찮은 내용이니까 한번쯤 봐줬으면 좋겠어!

 

 

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요새는 월요일에 출근하자마자 센서 관련 소개글을 쓰게 되는거 같아.

 

가끔씩 블로그 쪽을 통해서 물어보러 와주는 친구들이 있긴 한데.. 

 

내가 꽤나 한정적인 분야에 대한 작업을 하다보니 잘 모르는 부분에 대해선 답변을 못해주는게 되게 미안하더라구..

 

그래도! 내가 아는 부분은 최대한 알려주고 싶어서 이번에 방송을 준비하고 있어.

 

트위치랑 유튜브를 통해서 스트리밍을 켜놓긴 했는데 손님이 아무도 없어서 혼자 NCS Release나 틀어놓고 일하고있었어..

 

매주 월요일하고 수요일 저녁 8시~10시 사이에 켜놓으려고 하는데, 혹시라도 아두이노나 MCU 개발 혹은 내가 소개한 센서들 사용하는 부분에 대해서 궁금한점이 있다면 얼마든지 물어보러와줘!

 

https://blog.naver.com/vulcatronics/ 

 

https://www.twitch.tv/vulcatronics

 

 

27개의 댓글

[삭제 되었습니다]
2018.11.26
@렙아이디팝니다

키트 하나 사서 가지고 놀다보면 재밌을거에용

 

0
@짜요
[삭제 되었습니다]
2018.11.26
@렙아이디팝니다

그렇게 맛을 봤으니 멀리가진 못할거야...!

0
2018.11.26

퍄.. 아두이노 추

0
2018.11.26

프로젝트 하다가 답이 안나오면 칼만필터가 정답일겁니다.. ㅠㅠㅠㅠㅠㅠㅠㅠ

0
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다
[삭제 되었습니다]
2018.11.26
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다

핀하나에서 펌프 VCC쪽에 연결하신거 같은데 그러면 전류가 딸려욥. AVR계열은 핀하나에서 최대 50mA정도 밖에 못뽑아내고, 아두이노 같은경우는 자체적으로 달린 레귤레이터가 최대 400mA정도 밖에 못뽑아 주거든여. 아마 워터펌프가 100-200mA정도 소비하는데, 그정도 전류량이면 내부 칩 자체에서 컷오프 해버려여

그러다 보니 TR같은거 써서 전류증폭 해주는 스위칭 회로 만들어서 써야되여

 

0
2018.11.26
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다

TR로 스위칭 회로 구성해주심됩니당

방송함 와보세영 바로 알려드림

0
@짜요
[삭제 되었습니다]
2018.11.26
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다

전류량이 모자라서 그런거라 릴레이로 구성하는거보다 간단해용

0
@짜요
[삭제 되었습니다]
2018.11.26
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다

1815 하나면 충분합니당

0
2018.11.26
@짜요

VCC를 모터 +에 , 모터 -를 콜렉터에 달고 베이스에 핀아웃, 이미터에 그라운드 연결해주세요

0
@짜요
[삭제 되었습니다]
2018.11.29
@아여자친구팬티위로엉덩이주물주물하고싶다

자세하게 설명해드리려면 반도체에서 아주아주 복잡한 설명이 들어가야 해서 위키에 있는 설명을 빌리면

트랜지스터는 보통 입력단, 공통단 그리고 출력단으로 구성되어 있다. 입력단과 공통단 사이에 전압 (FET)또는 전류(BJT)를 인가하면 공통단과 출력단 사이의 전기전도도가 증가하게 되고 이를 통해 그들 사이의 전류흐름을 제어하게 된다

라는 방식인데욥..

쉽게 이야기 하면, BJT는 베이스, FET는 게이트 단에 전류 혹은 전압을 공급해서 전류가 흐를 수 있는 통로가 만들어 진다고 생각하시면 편해욥

조금더 자세하게 말씀 드리자면, NPN에는 NP, PN접합 사이에 정공이 있는데, PN접합은 전류가 흐를 수 없잖아요? 그래서 NP-PN접합인 상태로는 콜렉터-이미터간 전류가 흐르지 않는데, 이때 베이스 쪽에 전류를 가해주면 전자들이 호게에에엑 하면서 NP-PN접합 사이에 정공으로 흐름을 만들어줘요. 이 현상을 이용해서 높은 전류를 요구할때 전류를 공급하는 용도로 디지털 제어 형태로 쓰는거죵..

npn 트랜지스터 기호를 보면 화살표가 원 안에서 이미터 방향으로 향하고 있잖아요? 그게 전자가 호게에에엑 하고 흐른다는 표시를 해준거라고 생각하면 되요

0
2018.11.26

팁.

써미스터는 보통 2차곡선 혹은 3차곡선을 가지는데 그러면 실수연산을 해야합니다.

 

메모리가 모자라면 연산 따윈 개나 줘버려 라고 하고 1차 곡선 여러개로 그려버리는 경우도 이써여.

 

근데 어지간하면 걍 2~3차 연산 해버림.

0
2018.11.26
@노농

8비트에선...찎...

0
2018.11.26

아두이노 공부하다 로아에 빠지고 일에 밀려서 공부안한지 한달정도 된듯 아직 할게 산더미인뎅 ㅋ.ㅋ

0
2018.11.27

저기요 근데 아두이노로 밥먹고 살만해요? 프로수준에선 아두이노로 뭐 제품 팔아 먹기 힘들탠데 ㅇㅅㅇ

그냥 궁그매소

0
2018.11.27
@폴아웃76

그냥 샌서 테스트용도로는 좋을것같다만

0
2018.11.27
@폴아웃76

그냥 센서테스트나 곁다리 알바로만 해요.. 원래 아두이노 쳐다보지도 않다 요새 좀 힘들어서 일 받고 있어요..

0
2018.11.27
@짜요

힘내삼 빠이팅 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!

0
2018.11.27
@폴아웃76

빠이팅..ㅠㅠ

0
2018.11.27

MCU까지 하려고??

그럼 데이터 시트 보는 법도 좀 가르쳐주라 ㅋ

0
2018.11.27
@작성자 존슨

오 그거도 내용은 괜찮겠네영 ㅇㅋㅇㅋ 준비해볼게용

0
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