인피니언 7월21일부터
Show me the 띵s : 헬스케어 (Healthcare)
콘테스트 프로젝트완료

휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)

Show me the 띵s : 헬스케어 (Healthcare)
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2022.04.27에 시작
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휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)

사용 기술

Environmental SensingSTM32
Show me the 띵s : 헬스케어 (Healthcare)완료
콘테스트 프로젝트 진행 상황

각 Quest를 단계적으로 완성하는 프로젝트입니다.

Quest 1
Quest 2
Quest 3
Quest 4
4 / 4 완료
Quest 1: 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)
2022.05.22
완료
  1. 아이디어 소개(제목) : 휴대용 공기질 측정기 - 미세먼지, CO2(이산화탄소)

 

  1. 전반적인 개요휴대용/충전식으로 실내(가정, 사무실, 차량내) 공기질(CO2, 미세먼지) 측정하여 나쁨수준 이상이면 경고하여 환기를 유도하게

 

. 실내 공기질 관리의 중요성/필요성

. 최근 연구에 따르면 실내 공기질이 실외보다 최대 5 이상 떨어지는 것으로 나타나며, 특히 실내의 CO2 수치가 올라갈 경우, 두통, 피로, 집중력 저하 등을 야기해 건강과 업무 능력에 직접적으로 영향을 미칩니다

- https://www.e4ds.com/webinar_detail.asp?idx=726

. 이산화탄소는 농도가 700~1000ppm이면 불쾌감이 느껴지고, 1000~2000ppm 사이일 경우에는 피로와 졸림 현상이 나타나는 컨디션 변화가 일어나고, 2000ppm 이상이면 두통과 어깨 결림을 느끼며, 3000ppm 초과할 경우 현기증을 일으키는 건강을 해치게 된다

- https://www.joongang.co.kr/article/22491719#home

. 실내 미세먼지, 바깥보다 최고 5 나빠

- https://www.joongang.co.kr/article/23801340#home

 

. 개발시 참고한 제품 : TW-2000

 

  1. 전체 구조를 표현하는 블록 다이어그램

 

  1. 하드웨어 구성

MCU board

STM32

 

미세먼지 센서

[PLANTOWER] 레이저 방식 미세먼지 센서 (PMS7003M)

http://www.plantower.com/en/content/?110.html

https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=10917689

 

CO2(이산화탄소) 센서

Sensirion SCD30(CO2, 온도, 습도)

https://sensirion.com/products/catalog/SCD30/

https://github.com/sparkfun/SparkFun_SCD30_Arduino_Library

 

Display

I2C 128x64 OLED 모듈 :

https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306

 

전원

Battery Management ICs : TP-4333

리튬이온 배터리 x 1

 

Alert LED

RGB LED -> 3 (RGB) GPIO 제어

 

Switch

전원 스위치(슬라이드) x 1

 

 

 

  1. 소프트웨어 구성 다이어그램

 

Quest 2: 휴대용 공기질 측정기 - Quest2 (하드웨어 및 부품 준비하기)
2022.06.10
완료

제목 : 휴대용 공기질 측정기 - Quest2 (하드웨어 및 부품 준비하기)

 

. 사용 부품 목록

MCU board

STM32F411

https://www.st.com/en/evaluation-tools/nucleo-f411re.html

인터페이스

미세먼지 센서

[PLANTOWER] 레이저 방식 미세먼지 센서 (PMS7003M)

http://www.plantower.com/en/content/?110.html

https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=10917689

UART

CO2(이산화탄소) 센서

Sensirion SCD30(CO2, 온도, 습도)

https://sensirion.com/products/catalog/SCD30/

https://github.com/sparkfun/SparkFun_SCD30_Arduino_Library

I2C

Display

I2C 128x64 OLED 모듈 :

https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306

I2C

전원

Battery Management ICs : TP-4333

리튬이온 배터리 x 1

 

Alert LED

RGB LED -> 3 (RGB) GPIO 제어

GPIOx3EA

Switch

전원 스위치(슬라이드) x 1

 

 

- CO2 센서(SCD30) 특징 및 사양

 - 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
완료

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)
2022.06.30
완료

제목 : 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 자료실

프로젝트를 재현하거나 학습하는데 필요한 모든 자료를 제공합니다.

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프로젝트 소개

사용 기술
Environmental SensingSTM32

코드 & 회로도

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