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아두이노 예제 8 조도센서로 led 제어하기
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아두 이노 조도 센서 led 밝기 조절

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아두 이노 조도 센서 led 밝기 조절
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아두이노 LED 밝기 조정 – 조도센서 CdS 모듈, map 함수

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아두이노 LED 밝기 조정 - 조도센서 CdS 모듈, map 함수
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조도 센서의 값을 읽어서 LED의 밝기 조절하기 :: Design

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아두이노 | LEELAB
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[아두이노 기초] 5. 조도센서 연결하기

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3) 주변이 어두워지면 LED켜기

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아두이노 예제 8. 조도센서로 led 제어하기 – 코딩런

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아두이노 예제 8 조도센서로 led 제어하기

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조도센서 CdS 모듈, map 함수

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이전 실험까지는 CdS 센서로 들어온 밝기 값을 곧바로

LED가 켜지는 delay 시간으로 사용해서

LED 불의 밝기를 조절했었습니다.

하지만 이런 방법으로는

주변 밝기에 따른 LED 밝기를 정확히 비례적으로 변하도록 하기가 어렵습니다.

그래서 찾아보니, map 함수라는 것이 있네요.

map 함수는 아날로그 입력으로 받은 값를

일정 범위 안에서 비례적으로 출력값을 만들어 주는 함수입니다.

int a= map (입력값, 입력값의 최소값, 입력값의 최대값, 출력값의 최소값, 출력값의 최대값)

예를 들어

int a = map (200, 0, 1000, 0, 200) 라고 쓴다면,

입력값 범위는 0 에서 1000 이고 200을 입력했을 때,

이는 전체 입력 범위에서 1/5 수준이므로

출력값 범위인 0에서 200 사이에서 비례적으로 1/5 인 40 이 변수 a 값이 됩니다.

a=200/(1000-0)*(200-0)= 40

마찬가지로

int b = map (30, 0, 300, 0, 500) 이라면

b=30/(300-0)*(500-0)= 50 가 되는 것입니다.

이전 실험에서

if 문을 써서 CdS센서 값이 500 이하면 아예 LED 불을 끄고,

500 이상이면 LED 불이 켜지는 시간을 조절해서 밝기 변화를 주는 것으로 했으니,

CdS 아날로그 입력값이 0~500 은 LED를 꺼버리고

CdS 센서값이 500~1023 사이이면,

0~255에서 비례적으로 출력값이 변할 수 있도록 해보았습니다.

이 출력값을 PWM 길이로 사용하면서,

CdS 값이 클 수록 LED를 밝게 보이게 할 수 있습니다.

map 함수 사용

프로그램 내용은 아래와 같습니다.

1. 아주 밝으면 LED 꺼짐

2. 조금 어두우면 LED 불이 적당히 빛나는데 빠르게 밝아졌다가 빠르게 어두워짐

3. 많이 어두우면 LED 불이 밝게 빛나는데 천천히 밝아졌다가 천천히 어두짐

map 함수를 이용한 LED

다음에는 PWM 에 대해서 실험을 해보겠습니다.

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조도 센서의 값을 읽어서 LED의 밝기 조절하기

이번에 다룰 내용은 조도 센서의 값을 읽어서 LED의 밝기 조절하는 부분이다.

이번 내용은 아래의 내용과 이어지는 부분이다. 참고하자.

designatedroom87.tistory.com/188

소스 코드

// 예제3 조도 센서의 값을 읽어서 LED의 밝기 조절 // ‘시리얼 모니터’ 라는 돋보기 모양의 아이콘을 선택하면 시리얼 통신 창이 뜬다. // 조도 센서를 손으로 가리면 sensor 값이 작아짐을 볼 수 있다. // 밝으면 조도 센서값이 커진다. void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); // Serial객체에 begin함수호출. 수신할 수 있는 비트율(bps) pinMode(5,OUTPUT); // 5번핀을 출력으로 쓴다. 5번핀은 아날로그 핀이다. } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: int sensor = analogRead(A0); // A0핀에 있는 값을 아날로그 값으로 읽어온다. // sensor값은 0~1023의 값을 갖는다. // LED는 0~255까지의 값을 갖는다. int led = ((float)sensor / 1023) * 255; Serial.println(led,HEX); // BIN은 binary로, led값을 이진수로 출력 // HEX는 16진수 // 어두워 졌을 때, 밝아져야 하므로 LED의 최대값에서 led값을 뺀다. analogWrite(5,255-led); delay(100); }

위의 소스에서 Serial.println함수에서 값을 출력할 때, 이진수와 16진수로 표현하고 있음을 볼 수 있다.

이는 블루투스로 통신할 때, 이진수 혹은 16진수를 이용해서 유용하게 이용할 수 있다.

출력 방식을 알아두자.

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(1) 아날로그 신호

아두이노는 A0~A5 총 6개의 핀을 통해 아날로그 신호를 입력받을 수 있습니다.

디지털 신호와 마찬가지로 아날로그 신호는 기기들간의 통신을 위한 전기적 신호입니다. 아날로그 신호는 여러개의 신호로 이루어지며, 아래 그림과 같이 연속적인 물리량 변화를 나타낼 수 있습니다.

아두이노와 아날로그 신호를 연관지어보자면, 아두이노 우노의 아날로그 입력핀은 5V를 인식할 경우 1023을 반환합니다. 그리고 0V를 인식하면 0을, 중간인 2.5V를 인식하면 1023값의 중간인 512를 반환합니다. 이처럼 아두이노 우노는 0~5V의 전기적 신호를 0~1023 총 1024가지의 신호로 반환합니다.

(2) ADC(Analog to Digital Converter)-전압계

아날로그 신호(0~5V 사이의 전압)을 디지털 값으로 반환해 주는 기능을 합니다. 아두이노에서는 ADC 기능을 analogRead()라는 함수로 제공합니다. 0~1023의 정수값을 반환하는데 이는 0~5V의 전압에 선형적으로 비례하게 됩니다. 반환된 정수값을 토대로 실제 핀에 들어오는 전압 값을 역산할 수 있습니다. Arduino는 ADC, DAC기능 모두 내장되어 있습니다.

(3) 조도센서(빛센서)

조도센서(황화 카드뮴셀:CDS)는 저항의 일종으로 외부 빛의 조도에 의해 저항값이 결정됩니다. 빛이 강하면 저항 값이 낮아지고, 빛이 약하면 저항 값이 높아지죠. 이러한 성질을 이용하면 아두이노의 5V 전압에 밝기에 따른 저항(조도센서)을 연결하여 아날로그성 신호를 만들 수 있으며, 결국 밝기를 측정할 수 있습니다. CDS는 저렴하기때문에 가장 보편적으로 사용되고 있으며, 자동차 헤드라이트나 밝기에 따라 켜지는 조명등 여러 실생활에서 사용되고 있습니다.

아두이노의 아날로그 핀과 아날로그 센서(CDS)를 사용하여 밝기를 측정해보겠습니다.

(4) 회로도 구성

조도센서에 5V와 GND를 연결해줍니다. 10K저항을 사용합니다. 저항이 연결된 5V쪽에 A0을 연결해줍니다.

사용된 조도센서 (CdS)는 옥외주차장, 휴식중의 극장 객석 정도의 빛의 양 (10 Lux) 에서 약 10KΩ의 저항을 가지며, 아무런 빛이 없는 암실에서 약 200KΩ의 저항을 가집니다.

(5) 소스코딩

변수 val에 아두이노 A0핀에 입력되는 아날로그 센서 값을 저장한 후 이를 시리얼 모니터로 출력하기 위한 프로그램입니다. 시리얼모니터로 센싱값을 확인해볼 수 있습니다.

실행 후 조도센서를 마우스로 선택하면 조도를 바꿀 수 있습니다. 조도를 바꾸고 결과를 확인해 봅니다.

analogRead(핀번호)

아날로그 신호를 읽기위한 함수입니다.

핀번호 – 아날로그 신호를 읽어들일 아두이노 핀번호 (A0~A5)를 설정합니다.

(6) 조도센서를 활용하여 LED를 제어하기 (스마트 가로등)

회로도 구성

소스코딩

실행 시키고, 조도를 조절하여 밝기조절을 하고, LED가 켜지는 것을 확인합니다.

(7) 응용 실습

위의 스마트 가로등을 수정해보겠습니다. LED1(빨강)과 LED2(노랑)를 구성하고, 조도의 임계치 위 일때는 LED1을 점등시키고, 아래 일때는 LED2을 점등시키도록 소스를 수정하세요.

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