샤오미 공기청정기에서 추줄한 미세먼지 센서(DUST SENSOR) PPD42NS를 사용해 미세먼지를 측정하는 실험을 진행해

보았습니다.   사용된 센서는 일본 SHINYEI사의 PPD42NS 입니다.

 



5개의 단자를 가지고 있으며 데이터시트에 의하면 1번 GND 3번 +5V, 4번이 PPM 1.0출력단자 입니다.

3단자만 사용하면 됩니다.

출력단자는 미세먼지의 양에 따라 High에서 Low레벨로 떨어지는데 이 Low레벨의 시간을 일정시간 측정하여 그 시간동안

Low레벨로 변했던 시간의 비율을 계산해 미세먼지의 양으로 변환하게 됩니다.

아래의 사이트에서 계산에 필요한 공식을 얻었습니다.

http://wiki.seeedstudio.com/Grove-Dust_Sensor/

이 사이트에는 온갖 센서들에 대한 데이터와 사용법들이 총망라되어 있네요.

참으로 유용한 사이트입니다.

이제는 MCU에 연결하여 프로그램하는 일만 남았죠.

아두이노를 이용한 미세먼지 사용예들은 인터넷에 검색해보면 많이 있더라구요.

저도 센서 자체 테스트는 아두이노를 이용해서 먼저 해 보았습니다.

위의 사이트도 아두이노를 이용한 코드를 예제로 제공하고 있습니다.

저는 작년부터 공부하고 있던 RENESAS의 16비트 MCU를 이용해서 코딩을하고 센서를 시험해 보았습니다.

1년동안 틈틈히 데이터시트를 참조하거나 세미나참석등으로 해서 이제는 어느정도 컴파일러나 통합개발환경에 익숙해

졌고 이제 앞으로 진행할 프로젝트에는 르네사스 MCU를 사용할 수 있을 것 같습니다.

RENESAS는 사용하면 사용할 수록 제 마음에 꼭 드는 MCU 네요. 

일본회사만 아니였으면 더 좋았을텐데요.ㅎ



얼마전부터 아래와 같은 테스트 보드를 꾸며서 MCU를 테스트하고 있었는데 여기에 미세먼지센서를 연결하여 추가적인

시험을 진행했습니다.

MCU가 0.65mm 피치간격의 칩이라 바로 만능기판에는 연결을 할 수가 없어서 DIP타입 2.54mm간격으로 변환하는 IC변환

보드를 이용하여 MCU를 장착해 만능기판에 배선해서 사용하도록 했습니다.









동작 영상입니다. 

동영상 촬영할때 요요미 노래 듣고 있었는데 같이 녹음되었네요.ㅎ







실내에서는 대략 10ug/m3 이하로 나오네요. 

30초간 측정후 측정값을 계산하는데 LCD 우측에 시간 카운트가 올라가 언제 측정치가 업데이트 되는지 볼 수 있습니다.



영상 50초쯤에 안경닦는 천을 센서앞에서 흔들었을 때 수치가 바로 올라가는 것을 보실 수 있습니다.ㅎ



동영상에서는 센서는 수평으로 되어있는데 실제로는 공기흡입구가 밑에 있고 배출구가 위로 가는 방향으로 세워놓아야

제대로 측정이 되더라구요.



테스트 해 본 결과는 PPD42NS센서는 대체적으로 측정값의 변동폭이 많았으며 실내에서 공기의 흐름이 없는 상태에서는

부정확한 값들이 나오는 것을 볼 수 있었습니다.



진공청소기를 가동하면 눈에는 먼지가 보이지 않지만 LCD에는 바로 수치가 몇배이상 올라가는 것을 보아서는 어느정도

동작은 하는 것 같습니다.



센서앞에 작은 FAN을 달아서 공기를 직접 넣어주면 어떨까해서 이 방법으로도 한번 테스트 해볼려고 합니다.



최종적인 목표는 센서의 정확도나 이런 부분은 좀 더 확인해보고 

Blynk나 MQTT를 이용해 스마트폰에서 원격으로 미세먼지, 온도,습도등을 측정하는 방향으로 마무리해 볼려고 합니다.





센서의 현재 상태는 아래와 같이 가운데 구멍은 막고 흡입구는 밑으로 배출구는 위쪽으로 해 놓고 측정중입니다.









테스트 회로입니다.

ISD2360이라고 음성합성칩까지 연결해서 시험했던거라 도면에는 같이 그려져 있네요.







보너스로 따끈한 요요미 영상 ^^