과제목표

    -수중 워터펌프는 물속에서 사용하기 위한 것으로서 물속이 아닌 건조한 속에서 계속 작동시키면 과열되어 손상될 수도 있다.
    -따라서 물속에서 작동되다가 물이 마르거나 물밖으로 꺼내면 자동으로 작동을 멈추는 워터펌프 시스템을 제작해 본다.

 

구현방법   

    -수위센서 전극을 워터펌프 몸체에 부착시켜 반복적으로 센서값을 check함으로서 펌프가 물속에 있는지 여부를 판정 ( 물속에 잠겨 있을 때와 아닐때 센서측정값을 사전에 비교)
    -물속에 있는 것으로 판정되면 릴레이에 HIGH신호를 보내 펌프의 전원이 연결되도록 하여 펌프를 작동시키고, 아닐 경우 릴레이에 LOW신호를 보내 펌프 전원 차단시킨다.

 

 

 

아두이노와의 연결

 

 

주의사항 :
위와 같이 USB전원(5V)으로 연결되었을 때에는 전압부족으로 워터펌프가 가동되지는 않는다.
 그러나 USB대신 12V DC어댑터로 전원을 공급하게 되면  워터펌프가 가동되어 파이프를 톻해 위로 물이 뿜어져 나온다. 따라서 12V 어댑터를 연결하기전에 파이프 끝이 물통속을 향하도록 하는 등 사전대비하여  아두이노나 부품에 물이 튀지 않도록 주의해야 한다.  

 

과제결과물 샘플프로그램

 

릴레이

- 아두이노 포트를 통해서 출력하는 신호전력은 작은 용량이기 때문에 LED전구정도는  직접 ON/OFF구동시킬수 있으나, 모터나 가전제품처럼 대용량 전력을 필요로 하는 기기를 직접 구동시킬 수 없다.
- 따라서 전기기기를 직접 구동하는 대신 아두이노 소용량 출력신호로 전기기기의  스위치만을 ON/OFF제어함으로써 전기기기를 제어하기 위한 부품이 릴레이이다.  

 

 

 


릴레이의 원리

- COIL측에 전류를 ON<->OFF시켜 전자석 자성을 활성화 <-> 비활성화함으로써 금속판으로된 스위치를 ON<->OFF시킴

 

아두이노와의 연결

 

 

주의사항 
1) 프로그램을 업로드하고 체크할 때에는 USB를 통해 PC와 연결된 상태에서 하고,  실제 작동테스트할 때에는 USB를 빼고 12V DC어댑터를 연결해야 만이 워터펌프가 작동된다. (워터펌프 사양이 12V 작동용임)  
2)본 키트의 워터펌프는 수중용이므로 공기중에서 계속 가동시키면 가열되어 손상될  수 있으므로 잠깐 테스트해 본 후 종료해야 한다. 

 

테스트프로그램

 

1 line: 디지털 4번 핀을 pinPump라는 이름으로 선언
9 ~10 line:  4번 핀에 HIGH (5V) 신호를 출력하고 3초간 대기   
11 ~12 line:  4번 핀에 LOW (0V) 신호를 출력하고 5초간 대기   

즉 릴레이에 연결된 워터펌프는 3초간 가동되고 5초간 꺼진 상태 대기를 반복한다.

아두이노 IDE로 프로그램 컴파일까지는 정상적으로 진행되다가 업로드 단계에서 다음과 같은 에러가 발생되는 경우가 종종 발생하는데 주된 원인들과 해결방법은 다음과 같다.

 

 

 

1. 포트지정문제

아두이노 모듈이 USB 통신 포트에 연결되어 있지 않았거나 IDE에서 다른 포트를 지정해 놓은 경우 IDE와 모듈간 통신이 되지 않기 때문에 당연히 에러가 발생된다. 이때에 가장 쉽게 확인해 보는 방법은 모듈과 PC의 USB단자와의 연결을 에서 해제 시켰다가 다시 연결하면서 IDE의 포트메뉴에 새로운 시리얼포트 번호가 추가되는지 확인하여 이 포트번호를 지정해 주면 된다.

 

2.USB드라이버의 문제 또는 모듈의 손상

PC USB단지에 아두이노 나노 모듈을 새로 연결했는데도 IDE의 포트 메뉴에 새로운 포트번호가 표시되지 않는 경우는 USB드라이버 문제이거나 모듈의 손상일 경우 많다. 즉, CH340 등 아두이노모듈에 장착된 USB칩에 해당되는 USB드라이버가 설치되어 있지 않거나 아두이노 모듈이 손상되었을 경우이다. 아두이노 나노 모듈은 과전압이나 전류가 통해진 상태에서 만지작거리다가 회로가 쇼트되어 의외로 쉽게 손상된다.     

 

3.아두이노 모듈과 IDE버전 문제  

그런데 위와 같은 문제가 아닌데도 잘되다가 어느날 갑자기 이 에러가 발생되면서 업로드가 안되는 현상이 발생되어 당혹스러운 경우가 있다. 이는 기존 버전(1.6.X)의 아두이노 IDE를 별 생각없이 1.8.X대의 신버전으로 업그레이드 했을 때도 발생된다. 즉,아두이노 IDE가 1.8 버전으로 업그레이드되면서 아두이노 나노 부트로더방식이 변경되었는데 예전에 사용하던 아두이노 나노 모듈과는 호환이 되지 않아 발생되는 현상이다.  

 

이때에는 다음과 같이 IDE 프로세서 메뉴에서 ATmega328(Old Bootloader)를 지정해서 이전 버전 모듈용 부트로더를 지정하기만 하면 정상적으로 업로드작업이 진행된다.  

 

+ Recent posts