휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
사용 기술
콘테스트 프로젝트 진행 상황
각 Quest를 단계적으로 완성하는 프로젝트입니다.
Quest 1: 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
2022.05.22
- 아이디어 소개(제목) : 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
- 전반적인 개요 : 휴대용/충전식으로 실내(가정, 사무실, 차량내) 공기질(CO2, 미세먼지) 을 측정하여 나쁨수준 이상이면 경고하여 환기를 유도하게 함
. 실내 공기질 관리의 중요성/필요성
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. 최근 연구에 따르면 실내 공기질이 실외보다 최대 5배 이상 떨어지는 것으로 나타나며, 특히 실내의 CO2 수치가 올라갈 경우, 두통, 피로, 집중력 저하 등을 야기해 건강과 업무 능력에 직접적으로 영향을 미칩니다 |
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. 이산화탄소는 농도가 700~1000ppm이면 불쾌감이 느껴지고, 1000~2000ppm 사이일 경우에는 피로와 졸림 현상이 나타나는 등 컨디션 변화가 일어나고, 2000ppm 이상이면 두통과 어깨 결림을 느끼며, 3000ppm을 초과할 경우 현기증을 일으키는 등 건강을 해치게 된다 |
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. 실내 미세먼지, 바깥보다 최고 5배 나빠 |
. 개발시 참고한 제품 : TW-2000
- 전체 구조를 표현하는 블록 다이어그램
- 하드웨어 구성
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MCU board |
STM32 |
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미세먼지 센서 |
[PLANTOWER] 레이저 방식 미세먼지 센서 (PMS7003M) |
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CO2(이산화탄소) 센서 |
Sensirion SCD30(CO2, 온도, 습도) |
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Display |
I2C 128x64 OLED 모듈 : |
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전원 |
Battery Management ICs : TP-4333 리튬이온 배터리 x 1 |
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Alert LED |
RGB LED -> 3 핀 (RGB) GPIO 제어 |
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Switch |
전원 스위치(슬라이드) x 1 |
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- 소프트웨어 구성 다이어그램
Quest 2: 휴대용 공기질 측정기 - Quest2 (하드웨어 및 부품 준비하기)
2022.06.10
제목 : 휴대용 공기질 측정기 - Quest2 (하드웨어 및 부품 준비하기)
. 사용 부품 목록
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MCU board |
STM32F411 |
인터페이스 |
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미세먼지 센서 |
[PLANTOWER] 레이저 방식 미세먼지 센서 (PMS7003M) |
UART |
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CO2(이산화탄소) 센서 |
Sensirion SCD30(CO2, 온도, 습도) |
I2C |
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Display |
I2C 128x64 OLED 모듈 : |
I2C |
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전원 |
Battery Management ICs : TP-4333 리튬이온 배터리 x 1 |
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Alert LED |
RGB LED -> 3 핀 (RGB) GPIO 제어 |
GPIOx3EA |
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Switch |
전원 스위치(슬라이드) x 1 |
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- CO2 센서(SCD30) 특징 및 사양
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- 미세먼지 센서 (PMS7003M)
. 회로구성
- USB보조 배터리(18650x1EA)를 전원으로 하여 휴대용으로 충전 사용가능하게 구상중
- 세부자료는 첨부함
Quest 3: Quest 3 소프트웨어 구성하기
2022.06.24
제목 : 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
- 개발 툴 목록 : 아두이노 IDE V1.8.19
- 소프트웨어 구성도
- 오픈소스 활용 정보 :
* STM32 : https://github.com/stm32duino/Arduino_Core_STM32
* PMS 미세먼지 센서 라이브러리 : https://github.com/fu-hsi/pms
* OLED 라이브러리 : https://github.com/olikraus/u8g2
* SCD 30 CO2 센서 라이브러리 : https://github.com/sparkfun/SparkFun_SCD30_Arduino_Library
- 소스코드 : ZIP 파일 첨부
- 사용 클라우드 및 모바일 앱 정보 : 사용안함
Quest 4: 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
2022.06.30제목 : 휴대용 공기질 측정기
1. 외관 설명
* 하단에 전원공급용 USB 보조 배터리
* 공기질 측정기 본체 : 미세먼지 센서, CO2 센서, 디스플레이용 OLED, 버튼 스위치
2. 동작영상 및 설명
. 전원 인가시 RGB LED 를 R->G->B 순차적으로 점등하고 센서를 초기화한다.
. <기본 센서값> 표시 - 미세먼지 센서의 PM2.5 와 CO2 센서 측정값을 2초 주기로 교대로 표시한다.
. <세부 센서값> 표시 - 버튼을 누를경우 PM1.0-> PM2.5 -> PM10 -> TEMP(온도) -> HU(습도) -> CO2 를 순차적으로 표시하고
5초간 버튼 입력이 없으면 기본 센서값을 표시하도록 한다.
. RGB LED 표시 : OLED 화면을 센서값을 안보고도 RGB LED 의 색상으로 현재 실내환기 상태/여부를 판단할 수 있다.
* 센싱된 값(PM2.5, CO2) 을 국내 권고기준에 따라 좋음(Blue), 보통(Green), 나쁨(Orange), 매우나쁨(Red) 4단계로 RGB LED 에 표시.
* 센싱된 값(PM2.5, CO2) 의 더 나쁜 기준으로 LED 표시하며 나쁨(Orange) 이상일때 환기할것을 권고한다.
. 영상중 CO2 센서변화를 보기위해 스트로를 사용하여 사람의 입김을 불어넣어 변화량을 본다.
. 영상중 PM2.5 센서변화를 보기위해 인두기 납을 녹여 납연기에 따른 변화량을 본다.
프로젝트 갤러리
프로젝트 제작 과정과 최종 결과물을 담은 이미지 갤러리입니다.
프로젝트 소개
사용 기술
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