미세먼지 신호등 제작과정
Members
한준모, 노진기, 윤이레
Background & objective
사용자들은 다양한 날씨 어플리케이션으로 지역의 미세먼지 농도를 확인할 수 있다. 하지만 그 정보들은 실외에 대한 정보만 제공하고 사용자들이 거주하는 실내의 정보는 제공하지 못한다. 우리팀은 라즈베리파이와 미세먼지 센서를 통하여 실내의 미세먼지 농도를 측정하여 주는 제품을 제작하기로 했다.
Step-by-step tutorial
1. 라즈비안 설치
- 라즈베리 파이에 라즈비안을 설치한다. 라즈비안 설치
- 7인치 모니터 사용을 위하여 라즈비안이 설치된 드라이브에서
config.txt의 가장 아래에 다음과 같이 추가한다.# setting for 7-inch LCD display max_usb_current=1 hdmi_group=2 hdmi_mode=87 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0 #해상도 hdmi_drive=1 - 미세먼지 프로젝트를 위해 bluetooth를 끈다.
config.txt의 가당 아래에 다음과 같이 추가한다.# Turn off BlueTooth dtoverlay=pi3-disable-bt enable_uart=1 - 라즈베리 설치 파일의
cmdline.txt의 내용을 다음과 같이 바꾼다.dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
자세한 설치 방법과 미세먼지 프로젝트를 위한 라즈비안 세팅은 링크를 참조한다. Stting Raspbian on Raspberry Pi3라즈베리파이
2. 미세먼지 센서 연결하기
- 센서를 연결하기 앞서서 터미널에서 다음과 같은 과정을 실행한다.
sudo raspi-config설정창이 열리면
5 Interfacing Options>P5 Serial>No>Yes순으로 선택한다.
sudo chmod g+r /dev/ttAMA0
sudo reboot
재부팅된 후에 아래와 같이 명령한다. 결과로서 crw--rw----가 출력되어야 한다.
ls -l /dev/ttAMA0
- 센서와 라즈베리 파이 연결 아래 사진과 같이 센서와 라즈베리파이를 연결한다.
(사진출처 : 한동대학교 ICT융합특론 수업자료)
3. 프로그래밍
다음은 미세먼지 센서로 미세먼지 농도를 측정하고 농도에 따라 모니터에 색을 띄우기 위한 파이썬 코드이다.
미세먼지 농도의 기준은 WHO의 미세먼지 기준으로 4단계로 나누었고 미세먼지는 5초에 한번씩 미세먼지를 측정하도록 하였다.
- code_micro_dust.py 파일을 다운로드한다.
- cs1graphics.py를 같은 파일에 저장한다.
다음은 라즈베리파이가 실행될 때마다 pigpiod와 파이썬 코드와 자동으로 실행되도록 하는 코드이다. 제품 실행에 불필요한 부품(마우스, 키보드)을 제거하기 위함이다.
sudo nano /home/pi/.bashrc
마지막 라인에 다음과 같이 추가한다.
echo Running at boot
sudo pigpiod
sudo python3 /home/pi/sample.py # code_micre_dust의 경로를 입력하면 된다.
4. 케이스 제작 및 조립
케이스는 레이저 커팅을 사용하였다. 제작된 케이스 안에 전원 선이나 HDMI 케이블을 모두 넣어 외관상으로 깔끔한 제품을 만들고 싶었다.
- 레이저 커팅 도면
- 모니터를 먼저 앞쪽에 고정을 하고 위, 아래, 옆면을 글루건이나 본드로 붙인다. 그 후 미세먼지 센서 라즈베리 파이를 케이스의 안쪽에 고정한다.
- 케이스의 뒤쪽 부분은 풀로 접찹시키지 않고 자유롭게 열 수 있도록 만든다.
- 완성품
미세먼지 센서로 미세먼지 농도를 측정하고 농도에 따라 파랑색<초록색<주황색<빨강색 으로 신호등의 색을 변화시키는 제품이다.
Conclusion
미세먼지 신호등은 미세먼지 농도에 따른 색의 변화를 통해 사용자들에게 미세먼지 농도에 대해 알려주고자 만든 제품이다. 모니터를 사용하여 제품을 만든만큼 다양한 제품을 시도해 볼 수 있을 것이다. 우리팀은 모니터의 색을 변화시키는 방법을 사용했지만 더 나아가 모니터에 미세먼지 농도에 따른 마스크 필요여부, 현재 농도에서의 위험성 설명과 같은 미디어를 출력하는 방식의 제품을 만들 수도 있을 것이다. 모니터를 활용한 제품인만큼 다양한 발전가능성을 가진 제품이라고 생각한다.