"아두이노를 이용한 토양습도 센서"편에서 용량성 습도센서의 사용법에 대해서 설명했습니다. 그럼 이 센서의 회로는 어떻게 생겼고 어떻게 동작하는 걸까요?
아래의 그림은 용량성 토양습도센서의 회로도와 동작원리입니다.
이 회로는 3부분으로 구성되어 있습니다. 맨 왼쪽은 square pulse (사각형 연속 펄스)를 발생하는 부분이고, 가운데 초록부분은 이 파형을 삼각형으로 변환하고, 맨 오른쪽은 삼각형의 모양에 맞추어 삼각형의 꼭대기 값에 해당하는 전압을 발생하는 부분입니다. TLC555는 일정한 시간 간격으로 전압 펄스들을 발행합니다. 센서가 흙과 접촉하는 부분은 초록색의 PROBE라고 적힌 부분입니다. 즉 이부분은 아래의 사진에서 빨간색으로 표시한 부분입니다.
사진을 잘 들여보면, 두개의 전극이 보입니다. 하나는 U자형으로 생겼고, 나머지 하나는 U자 내부에 일자형으로 길게 U자 내부를 채우고 있습니다.
이렇게 출력 전압이 발생하면 아두이노의 아날로그 입력을 통해서 전압을 측정할 수 있습니다. 위의 회로도에서 맨 오른쪽에 3개의 핀 중에 맨위에(3.3v의 위) 출력 핀이 그려져 있습니다.
흙의 용량이 변화하면, 초록부분 아래의 삼각형의 높이가 바뀌고, 그럼 그 오른쪽의 삼각형 peak의 값이 그에 맞추어 변화합니다. 아두이노는 이 peak의 값을 ADC를 이용하여 숫자로 변환합니다.
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