온습도,미세먼지 센서 사용법

이글은 2018.2.1에 있었던 오프라인 강의 노트입니다.

미세 먼지 센서 미세 먼지 센서

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온습도 센서(DHT22) 온습도 센서(DHT22)

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미세 먼지 센서/온습도 센서 읽는 스케치

//http://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2015/02/DHT.rar
#include "DHT.h" 
#define DHT_PIN  6 //A4//6     // what pin we're connected to
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302)
DHT dht(DHT_PIN, DHTTYPE);

#define LATCH_PIN 4
#define CLK_PIN 7
#define DATA_PIN 8
 
#define BUZZER_PIN 3
 
#include <TimerOne.h>
 
#include <SanguruSegment.h>
SanguruSegment segment;
 
#include <SanguruButton.h>
SanguruButton btn0(A1);
SanguruButton btn1(A2);
SanguruButton btn2(A3);
// btnx.getButton()값 
#define ON_RELEASED 1
#define ON_PRESSED 2
#define RELEASED 4
#define PRESSED 8
#define REPEAT 16
#define LONG_PRESSED 32
 
#define NO_OF_MENU 4 
#define MENU_MAIN 0
#define MENU_SWITCH 1
#define MENU_COUNT_DOWN 2
#define MENU_TIME 3
// 숫자가 변경된 후 이 시간 이내에는 깜빡거리지 않는다 
#define NO_BLINK_MIL 1000
 
char *menuTitle[NO_OF_MENU] = {"main","swch","cntd","time"};
 
byte thisMenu = 0;
// 메인메뉴 타이틀 표시하기 위하여(thisMenu != prevMenu) 0이 아니라 -1로 지정 
byte prevMenu = -1;
byte menuVal,upVal,downVal;

#define DUST_PWR_PIN 9
#define DUST_PIN A5

unsigned long thisMil;
unsigned long nextSecMil;
unsigned long thisSec;
int loopCnt;

// variables for dust senser
int samplingMicroSec = 280;
int deltaMicroSec = 40;
int sleepMicroSec = 9680;
float dustVal = 0;
float smoothDustVal = 0.8;
float calcVoltage;
float dustDensity = 0;

// variables for DHT22
float temperature;
float humidity;

// time
int hh,mm,ss;

class Time {
  public:
  Time();
  void getTime (int *HH, int *MM, int *SS);
  private:
  long timeDiffrenceMil;
};

Time::Time() {
}

void Time::getTime(int *HH, int *MM, int *SS) {
  long timeMil = millis() % 86400000;
  long tempVal;

  tempVal = timeMil / 1000; // time sec
	
  *HH = tempVal / 3600;
  *MM = tempVal / 60;
  *SS = tempVal % 60;
}

Time t;
 
void setup() {
  // 값은 250~1000 사이가 적당함 
  int intervalMicroSec = 1000;
  Timer1.initialize(intervalMicroSec);
  // 백그라운드에서 반복적으로 수행할 ISR을 지정한다.
  // ISR에는 세그먼트와 버튼 등의 update()메쏘드를 지정하면 된다.
  Timer1.attachInterrupt(ISRupdate);
  // 숫자 표시가 역순이면 LOW와 HIGH를 서로 바꾸면 된다  
  byte digitStartFrom = LOW;
  segment.init(LATCH_PIN,CLK_PIN,DATA_PIN,digitStartFrom,intervalMicroSec);
  // setLongPress(true)와 setRepeat(true)는 둘중 하나만 지정이 유효함
  btn0.setLongPress(true);  // menu
  btn1.setRepeat(true);   // up
  btn2.setRepeat(true);   // down
  
  pinMode(BUZZER_PIN,OUTPUT);
  // PNP트란지스터에 연결되어 있으므로 LOW일 때 전류가 흘러 부저가 울림 
  // 소리가 나지 않도록 즉시 조처 
  digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);

  pinMode(DUST_PWR_PIN,OUTPUT);
  digitalWrite(DUST_PWR_PIN,HIGH); // turn the LED off

  dht.begin();  
 
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // 외부 인터럽트를 먼저 처리한다 
  menuVal = btn0.getButton();
  upVal = btn1.getButton();
  downVal = btn2.getButton();

  // 메뉴별로 로직을 구분한다 
  switch (thisMenu) {
    case MENU_MAIN       : doMain();     break;
    case MENU_SWITCH     : doSwitch();   break;
    case MENU_COUNT_DOWN : doCountDown();break;
    case MENU_TIME       : doTime();     break;
  }
  
}
// ISR에는 파라메터를 지정할 수 없다
//여기서는 세그먼트와 버튼의 update()메쏘드를 지정한다
void ISRupdate() {
  segment.update();
  btn0.update();
  btn1.update();
  btn2.update();
}

void doMain() {
  // 세그먼트에 표시할 값은 변경된 경우에만 write()한다
  // 만약 쉼없이 표시하면 숫자가 깜빡거린다
  // 이경우 loop()안에 약간의 delay를(예30) 주면 깜빡거림이 없어진다.
  if(prevMenu!= thisMenu) {
    segment.write(menuTitle[MENU_MAIN]);
    delay(1000);
    prevMenu= thisMenu;
  }

  if (nextMenu())
  	return;
 
  thisMil = millis();
  if (thisMil < nextSecMil)
    return;
  else 
  	nextSecMil = thisMil + 1000;
    
  loopCnt++;
  if (loopCnt > 11 )
    loopCnt = 0;

  if (loopCnt == 0) {
  	segment.clear();
  	delay(100);
    Timer1.stop();
    
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
      digitalWrite(DUST_PWR_PIN,LOW); // power on the LED
      delayMicroseconds(samplingMicroSec);
 
      dustVal = analogRead(DUST_PIN); // read the dust value via pin 5 on the sensor
      delayMicroseconds(deltaMicroSec);
 
      digitalWrite(DUST_PWR_PIN,HIGH); // turn the LED off
      delayMicroseconds(sleepMicroSec);
      smoothDustVal = dustVal * 0.005 + smoothDustVal * 0.995; 
       
    }  
  
    calcVoltage = smoothDustVal * (5.0/1023.0);
    //dustDensity = 0.17*(dustVal*0.0049)-0.1;
    dustDensity = 0.17 * calcVoltage - 0.1;

    Timer1.resume(); 
    Serial.print(" d ");
    Serial.println((int)(dustDensity*1000)); 
    Timer1.resume(); 
  }
  else if (loopCnt == 4 ) {
  	temperature = dht.readTemperature();
    humidity = dht.readHumidity();
    if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) {
      Serial.println(" e 1");
      //Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
      temperature = 0;
      humidity = 0;
    }
    Serial.print(" t ");
    Serial.println(temperature,1);
    Serial.print(" h ");
    Serial.println(humidity,0);  	
  }

  if (loopCnt == 0 ) {
    segment.setWindow(0,3);
    segment.write((int)(dustDensity*1000));
    segment.setWindow(3,1);
    segment.write("u");
  }
  else if (loopCnt == 4 ) {
    segment.setWindow(0,3);
    segment.write(temperature,1);
    segment.setWindow(3,1);
    segment.write("c");    
  }
  else if (loopCnt == 8 ) {
    segment.setWindow(0,3);
    segment.write(humidity,0);
    segment.setWindow(3,1);
    segment.write("h");    
  }

}

void doSwitch() {
  if(prevMenu!= thisMenu) {
    segment.write(menuTitle[MENU_SWITCH]);
    prevMenu= thisMenu;
  }
  nextMenu();
}
 
void doCountDown() {
  #define MODE_DISPLAY 0
  #define MODE_EDIT 1
  #define MODE_ON_COUNT_DOWN 2
 
  static byte mode = MODE_DISPLAY; 
 
  static int countDownVal = 0;
  static int prevCountDownVal = 0;
  static int SVcountDownVal = 0;
  static unsigned long nextCountDownMil;
  static unsigned long upDownButtonPressedMil;
 
  // 처음 들어 올 때 
  if (prevMenu != thisMenu) {
  	segment.blink(false);
  	// 타이틀 표시
  	segment.write(menuTitle[MENU_COUNT_DOWN]);   
    prevCountDownVal = countDownVal;
    // 숫자 표시
    delay(1000); 
    segment.write(countDownVal);
    prevMenu = thisMenu;
  }
  // 표시 모드
  else if (mode == MODE_DISPLAY) {
    // 다음 메뉴로 이동
    if (menuVal == RELEASED) {
      segment.blink(false);
      nextMenu();
    } 
    // 편집 모드 진입,깜빡거림 시작    
    else if (menuVal == LONG_PRESSED) {
      mode = MODE_EDIT;
      // 타이틀이 표시되어 있는 경우 0으로 바꿔 표시하기 위함
      segment.write(countDownVal);   
      segment.blink(true);
      // 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정 
      upDownButtonPressedMil = millis();
    }
    // 카운트 다운 모드 진입
    else if ((upVal == RELEASED || downVal == RELEASED) && countDownVal > 0 ) {
      mode = MODE_ON_COUNT_DOWN;
      SVcountDownVal = countDownVal;
      nextCountDownMil = millis() + 1000; 
    }
  }
  // 편집 모드
  else if (mode == MODE_EDIT) {
    // 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 한다
    if (millis() - upDownButtonPressedMil <  NO_BLINK_MIL )
      segment.blink(false);
    else 
      segment.blink(true);
    // 편집 모드 해제,깜빡거림 중지 
    if (menuVal == RELEASED) {
      mode = MODE_DISPLAY;
      segment.blink(false);
    }
    // UP
    else if (upVal == RELEASED || upVal == REPEAT) {
      countDownVal +=10;
      // 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정
      upDownButtonPressedMil = millis();
    }
    // DOWN  
    else if (downVal == RELEASED || downVal == REPEAT) {
      countDownVal -=10;
      // 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정 
      upDownButtonPressedMil = millis();     
    }
 
    if (countDownVal < 0 )
      countDownVal = 0;
    else if (countDownVal > 9999 )
      countDownVal = 9999;
  }  
  // 카운트 다운 모드
  else if (mode == MODE_ON_COUNT_DOWN) {
    // 카운트 다운 중지하고 이전 세팅 값 표시
    if (upVal == RELEASED || downVal == RELEASED) {
      mode = MODE_DISPLAY;
      countDownVal = SVcountDownVal; 
    }
    // 1초가 지나면 1씩 다운 
    else if (millis() > nextCountDownMil) {
      nextCountDownMil = millis() + 1000; 
      countDownVal -= 1;
      
      // 0이 되면 부저 울림
      if (countDownVal == 0) {
        digitalWrite(BUZZER_PIN,LOW);
        delay(500);
        digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);
      }
      if (countDownVal < -999)  
        countDownVal = -999;
    }
  } 
  
  // 값이 바뀌면 다시 표시
  if (prevCountDownVal != countDownVal) {
    prevCountDownVal = countDownVal;
    segment.write(countDownVal);
  }
}
 
void doTime() {
  int hh,mm,ss;
  if(prevMenu!= thisMenu) {
    segment.write(menuTitle[MENU_TIME]);
    delay(1000);
    prevMenu= thisMenu;
  }

  if (nextMenu())
  	return;

  thisMil = millis();
  if (thisMil < nextSecMil)
    return;
  else 
  	nextSecMil = thisMil + 1000;
    
  t.getTime(&hh,&mm,&ss);
  float HHMM = hh + (float)mm / 100.0;
  segment.write(HHMM,2,'0');
  // '00.00'
  //if (hh == 0 && mm == 0)
  //	segment.writePattern(1, segment.SEG_A | segment.SEG_B | segment.SEG_C | 
  //		                    segment.SEG_D | segment.SEG_E | segment.SEG_F | segment.SEG_DP);
  segment.blinkDot(true);
}
 
bool nextMenu() {
  bool returnVal;
  if (menuVal == RELEASED) {
    prevMenu = thisMenu;
    thisMenu++;
    if (thisMenu >= NO_OF_MENU)
    thisMenu = 0;
    returnVal = true;
    segment.clear();    
  }
  else {
    returnVal = false;
  }

  return returnVal;
}

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//http://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2015/02/DHT.rar

#include "DHT.h"

#define DHT_PIN 6 //A4//6 // what pin we're connected to

#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302)

DHT dht(DHT_PIN, DHTTYPE);

#define LATCH_PIN 4

#define CLK_PIN 7

#define DATA_PIN 8

#define BUZZER_PIN 3

#include <TimerOne.h>

#include <SanguruSegment.h>

SanguruSegment segment;

#include <SanguruButton.h>

SanguruButton btn0(A1);

SanguruButton btn1(A2);

SanguruButton btn2(A3);

// btnx.getButton()값

#define ON_RELEASED 1

#define ON_PRESSED 2

#define RELEASED 4

#define PRESSED 8

#define REPEAT 16

#define LONG_PRESSED 32

#define NO_OF_MENU 4

#define MENU_MAIN 0

#define MENU_SWITCH 1

#define MENU_COUNT_DOWN 2

#define MENU_TIME 3

// 숫자가 변경된 후 이 시간 이내에는 깜빡거리지 않는다

#define NO_BLINK_MIL 1000

char *menuTitle[NO_OF_MENU] = {"main","swch","cntd","time"};

byte thisMenu = 0;

// 메인메뉴 타이틀 표시하기 위하여(thisMenu != prevMenu) 0이 아니라 -1로 지정

byte prevMenu = -1;

byte menuVal,upVal,downVal;

#define DUST_PWR_PIN 9

#define DUST_PIN A5

unsigned long thisMil;

unsigned long nextSecMil;

unsigned long thisSec;

int loopCnt;

// variables for dust senser

int samplingMicroSec = 280;

int deltaMicroSec = 40;

int sleepMicroSec = 9680;

float dustVal = 0;

float smoothDustVal = 0.8;

float calcVoltage;

float dustDensity = 0;

// variables for DHT22

float temperature;

float humidity;

// time

int hh,mm,ss;

class Time {

public:

Time();

void getTime (int *HH, int *MM, int *SS);

private:

long timeDiffrenceMil;

};

Time::Time() {

}

void Time::getTime(int *HH, int *MM, int *SS) {

long timeMil = millis() % 86400000;

long tempVal;

tempVal = timeMil / 1000; // time sec

*HH = tempVal / 3600;

*MM = tempVal / 60;

*SS = tempVal % 60;

}

Time t;

void setup() {

// 값은 250~1000 사이가 적당함

int intervalMicroSec = 1000;

Timer1.initialize(intervalMicroSec);

// 백그라운드에서 반복적으로 수행할 ISR을 지정한다.

// ISR에는 세그먼트와 버튼 등의 update()메쏘드를 지정하면 된다.

Timer1.attachInterrupt(ISRupdate);

// 숫자 표시가 역순이면 LOW와 HIGH를 서로 바꾸면 된다

byte digitStartFrom = LOW;

segment.init(LATCH_PIN,CLK_PIN,DATA_PIN,digitStartFrom,intervalMicroSec);

// setLongPress(true)와 setRepeat(true)는 둘중 하나만 지정이 유효함

btn0.setLongPress(true); // menu

btn1.setRepeat(true); // up

btn2.setRepeat(true); // down

pinMode(BUZZER_PIN,OUTPUT);

// PNP트란지스터에 연결되어 있으므로 LOW일 때 전류가 흘러 부저가 울림

// 소리가 나지 않도록 즉시 조처

digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);

pinMode(DUST_PWR_PIN,OUTPUT);

digitalWrite(DUST_PWR_PIN,HIGH); // turn the LED off

dht.begin();

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

// 외부 인터럽트를 먼저 처리한다

menuVal = btn0.getButton();

upVal = btn1.getButton();

downVal = btn2.getButton();

// 메뉴별로 로직을 구분한다

switch (thisMenu) {

case MENU_MAIN : doMain(); break;

case MENU_SWITCH : doSwitch(); break;

case MENU_COUNT_DOWN : doCountDown();break;

case MENU_TIME : doTime(); break;

}

// ISR에는 파라메터를 지정할 수 없다

//여기서는 세그먼트와 버튼의 update()메쏘드를 지정한다

void ISRupdate() {

segment.update();

btn0.update();

btn1.update();

btn2.update();

}

void doMain() {

// 세그먼트에 표시할 값은 변경된 경우에만 write()한다

// 만약 쉼없이 표시하면 숫자가 깜빡거린다

// 이경우 loop()안에 약간의 delay를(예30) 주면 깜빡거림이 없어진다.

if(prevMenu!= thisMenu) {

segment.write(menuTitle[MENU_MAIN]);

delay(1000);

prevMenu= thisMenu;

}

if (nextMenu())

return;

thisMil = millis();

if (thisMil < nextSecMil)

return;

else

nextSecMil = thisMil + 1000;

loopCnt++;

if (loopCnt > 11 )

loopCnt = 0;

if (loopCnt == 0) {

segment.clear();

delay(100);

Timer1.stop();

for (int i = 0; i < 100; i++) {

digitalWrite(DUST_PWR_PIN,LOW); // power on the LED

delayMicroseconds(samplingMicroSec);

dustVal = analogRead(DUST_PIN); // read the dust value via pin 5 on the sensor

delayMicroseconds(deltaMicroSec);

digitalWrite(DUST_PWR_PIN,HIGH); // turn the LED off

delayMicroseconds(sleepMicroSec);

smoothDustVal = dustVal * 0.005 + smoothDustVal * 0.995;

}

calcVoltage = smoothDustVal * (5.0/1023.0);

//dustDensity = 0.17*(dustVal*0.0049)-0.1;

dustDensity = 0.17 * calcVoltage - 0.1;

Timer1.resume();

Serial.print(" d ");

Serial.println((int)(dustDensity*1000));

Timer1.resume();

}

else if (loopCnt == 4 ) {

temperature = dht.readTemperature();

humidity = dht.readHumidity();

if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) {

Serial.println(" e 1");

//Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");

temperature = 0;

humidity = 0;

}

Serial.print(" t ");

Serial.println(temperature,1);

Serial.print(" h ");

Serial.println(humidity,0);

}

if (loopCnt == 0 ) {

segment.setWindow(0,3);

segment.write((int)(dustDensity*1000));

segment.setWindow(3,1);

segment.write("u");

}

else if (loopCnt == 4 ) {

segment.setWindow(0,3);

segment.write(temperature,1);

segment.setWindow(3,1);

segment.write("c");

}

else if (loopCnt == 8 ) {

segment.setWindow(0,3);

segment.write(humidity,0);

segment.setWindow(3,1);

segment.write("h");

}

void doSwitch() {

if(prevMenu!= thisMenu) {

segment.write(menuTitle[MENU_SWITCH]);

prevMenu= thisMenu;

}

nextMenu();

}

void doCountDown() {

#define MODE_DISPLAY 0

#define MODE_EDIT 1

#define MODE_ON_COUNT_DOWN 2

static byte mode = MODE_DISPLAY;

static int countDownVal = 0;

static int prevCountDownVal = 0;

static int SVcountDownVal = 0;

static unsigned long nextCountDownMil;

static unsigned long upDownButtonPressedMil;

// 처음 들어 올 때

if (prevMenu != thisMenu) {

segment.blink(false);

// 타이틀 표시

segment.write(menuTitle[MENU_COUNT_DOWN]);

prevCountDownVal = countDownVal;

// 숫자 표시

delay(1000);

segment.write(countDownVal);

prevMenu = thisMenu;

}

// 표시 모드

else if (mode == MODE_DISPLAY) {

// 다음 메뉴로 이동

if (menuVal == RELEASED) {

segment.blink(false);

nextMenu();

}

// 편집 모드 진입,깜빡거림 시작

else if (menuVal == LONG_PRESSED) {

mode = MODE_EDIT;

// 타이틀이 표시되어 있는 경우 0으로 바꿔 표시하기 위함

segment.write(countDownVal);

segment.blink(true);

// 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정

upDownButtonPressedMil = millis();

}

// 카운트 다운 모드 진입

else if ((upVal == RELEASED || downVal == RELEASED) && countDownVal > 0 ) {

mode = MODE_ON_COUNT_DOWN;

SVcountDownVal = countDownVal;

nextCountDownMil = millis() + 1000;

}

// 편집 모드

else if (mode == MODE_EDIT) {

// 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 한다

if (millis() - upDownButtonPressedMil < NO_BLINK_MIL )

segment.blink(false);

else

segment.blink(true);

// 편집 모드 해제,깜빡거림 중지

if (menuVal == RELEASED) {

mode = MODE_DISPLAY;

segment.blink(false);

}

// UP

else if (upVal == RELEASED || upVal == REPEAT) {

countDownVal +=10;

// 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정

upDownButtonPressedMil = millis();

}

// DOWN

else if (downVal == RELEASED || downVal == REPEAT) {

countDownVal -=10;

// 숫자가 변경된 직후에는 깜빡거리지 않게 하기 위하여 지정

upDownButtonPressedMil = millis();

}

if (countDownVal < 0 )

countDownVal = 0;

else if (countDownVal > 9999 )

countDownVal = 9999;

}

// 카운트 다운 모드

else if (mode == MODE_ON_COUNT_DOWN) {

// 카운트 다운 중지하고 이전 세팅 값 표시

if (upVal == RELEASED || downVal == RELEASED) {

mode = MODE_DISPLAY;

countDownVal = SVcountDownVal;

}

// 1초가 지나면 1씩 다운

else if (millis() > nextCountDownMil) {

nextCountDownMil = millis() + 1000;

countDownVal -= 1;

// 0이 되면 부저 울림

if (countDownVal == 0) {

digitalWrite(BUZZER_PIN,LOW);

delay(500);

digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);

}

if (countDownVal < -999)

countDownVal = -999;

}

// 값이 바뀌면 다시 표시

if (prevCountDownVal != countDownVal) {

prevCountDownVal = countDownVal;

segment.write(countDownVal);

}

void doTime() {

int hh,mm,ss;

if(prevMenu!= thisMenu) {

segment.write(menuTitle[MENU_TIME]);

delay(1000);

prevMenu= thisMenu;

}

if (nextMenu())

return;

thisMil = millis();

if (thisMil < nextSecMil)

return;

else

nextSecMil = thisMil + 1000;

t.getTime(&hh,&mm,&ss);

float HHMM = hh + (float)mm / 100.0;

segment.write(HHMM,2,'0');

// '00.00'

//if (hh == 0 && mm == 0)

// segment.writePattern(1, segment.SEG_A | segment.SEG_B | segment.SEG_C |

// segment.SEG_D | segment.SEG_E | segment.SEG_F | segment.SEG_DP);

segment.blinkDot(true);

}

bool nextMenu() {

bool returnVal;

if (menuVal == RELEASED) {

prevMenu = thisMenu;

thisMenu++;

if (thisMenu >= NO_OF_MENU)

thisMenu = 0;

returnVal = true;

segment.clear();

}

else {

returnVal = false;

}

return returnVal;

}

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[아두이노008] 온습도,미세먼지 센서 사용법

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