아두이노(Arduino) + 먼지센서(PM1001) = 미세먼지 측정기(Fine Dust Monitoring Device)

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Purpose

: 아두이노에 PM1001을 연결하여 먼지를 측정하고, LCD 디스플레이에 먼지 값과 상태를 출력한다.

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• IDE는 Integrated Development Environment의 약어로 통합 개발 환경이란 뜻을 갖고있다.

• Arduino IDE는 스케치 라고도 불린다.

• 아두이노 프로그램을 작성하여 보드에 업로드하는 기능을 갖고있다.

How to connect LCD Display on Arduino?

How to connect PM1001 on Arduino?

물리적인 연결은 이렇게 하면 되지만, 소스코드를 짜는 것은 쉽지 않다.

PM1001(먼지센서)와 LCD 디스플레이와의 시리얼 통신이 될 수 있도록 소스를 짜야한다.

소스코드.ino

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#include <LiquidCrystal.h>              // LCD Display 이용하기 위한 header file
#include <SoftwareSerial.h>                 // Pm1001 센서와 Serial 통신하기 위한 header file
SoftwareSerial mySerial(8,9);               // RX 8번(수신) TX9번 (송신)
unsigned char Send_data[4]={0x11, 0x01, 0x01, 0xED};    // 먼지센서로 보내는 값 (측정 명령)
unsigned char Receive_Buff[16];             // data buffer
unsigned long PCS;                  //농도 저장 변수
float ug;
unsigned char recv_cnt=0;

const int rs=12, en=11, d4=5, d5=4, d6=3, d7=2;     //LCD Display 출력을 위한 핀 번호 입력
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);          //객체 생성
void Send_CMD(void) // command
{
    unsigned char i;
    for (i = 0; i < 4; i++){
        mySerial.write(Send_data[i]);
        delay(1);
    }
}
unsigned char Checksum_cal(void)    // checksum
{
    unsigned char count, SUM=0;
    for (count = 0; count < 15; count++)
        SUM+=Receive_Buff[count];
    return 256 – SUM;
}
void setup()
{
    pinMode(8, INPUT);
    pinMode(9, OUTPUT);
    Serial.begin(9600);
    while (!Serial);
    mySerial.begin(9600);
    while (!mySerial);
    lcd.begin(16, 2);
}
void loop()
{
    lcd.setCursor(0,0);         // LCD 커서 위치 맨위
    Send__CMD();            // Send Read Command
    while (1)
    {
        if (mySerial.availbable())  // 시리얼 통신이 가능한지 확인
        {
            Receive_Buff[recv_cnt++] = mySerial.read();
            if (recv_cnt == 16)
            {
                recv_cnt=0;
                break;
            }
        }
    }

    if (Checksum_cal() == Receive_Buff[15]) // CS 확인을 통해 통신 에러 없으면
    {
        PCS=(unsigned long)Receive_Buff[3] << 24 | (unsigned long)Receive_Buff[4] << 16
               | (unsigned long)Receive_Buff[5] << 8 | (unsigned long)Receive_Buff[6];
        ug = (float)PCS*3528 / 100000;  // PCS 농도를  ㎍단위로 변환

        lcd.print(“Dust(ug) : ”);       // 먼지 값 출력
        lcd.print(ug);
        
        lcd.setCursor(0,1);         // 커서 위치 아래로
        lcd.print(“Status : ”);
        if (ug <= 30)           // 조건문을 통해 상태 출력
            lcd.print(“Good!”);
        else if (ug <= 80)
            lcd.print(“Not bad!”);
        else if (ug <=150)
            lcd.print(“Bad!”);
        else
            lcd.print(“Very bad!”);
    }
    else
        Serial.write(“CHECKSUM Error”);
    delay(1000);                // 1초(1000㎳)동안 대기
    lcd.clear();
}

주석을 잘 읽어보면 해석이 될 것이다.

1초마다 PM1001을 통해 값을 읽고, 단위를 변환한 후에, 먼지 값(ug)을 LCD 디스플레이에 출력하고, if문에 의해서 먼지 값에 따라 Status 또한 출력해준다.

핡! 뿌듯하다.

 처음에 라즈베리파이를 통해 시도했으나, 시리얼 통신에서 오류가 나는 바람에 아두이노로 갈아탔다. 

 센서와 통신만 하려는 용도에서는 굳이 라즈베리파이를 사지말고, 아두이노를 사는 것을 추천한다. 가격도 싸고, 아두이노IDE만 있으면 다양한 작업을 해볼 수 있기 때문이다.