인천대학교 공학교육혁신센터 2016년 애로기술 캡스톤 디자인 경진대회 출품작품입니다. 주제 : 실내 환경 청정도 유지를 위한 측정 및 경보장치 제작 팀명 : 챔프(산업경영공학과) 팀원 : 김현아, 최연희, 김성곤 반도체와 같은 첨단 IT 제품은 아주 작은 미세먼지로 인해 오작동이 발생할 수 있어 온도, 습도, 소음 등의 제어에 관하여 환경적으로 제어되는 공간이 클린룸 내에서만 생산해야 한다. 하지만 위험 요소를 즉시 발견하지 못하고 제어하지 못할 경우가 생길 수 있으므로 이러한 경우를 대비하여 효율적인 생산을 위해 제작하고자 하는 장치가 필요하다. ​ 현재 클린룸 내부 측정 장비에 사용되는 파티클 센서 하나의 가격은 500만원대로 접근성이 낮아, 적은 비용으로 생산할 수 있는 실내 환경 측정, 경보 기능 장치가 필요하다. 또한 제품의 생산 장소와 클린룸의 위치가 떨어져있기 때문에 작업을 하는 데 있어서 효율성이 떨어지게 되는데, 이 문제점을 해결하고자 작업장과 가까운 곳에 설치할 수 있는 측정 장치를 제작하였다.

2. Contents

9. 결과보고서 작성 및 제출
문제점 보완 및 최종 검토
3D 프린터를 이용하여 모델
출력
Solidworks를 이용한 3D
모델 설계
아두이노 코딩
아두이노를 이용한 하드웨어
제작
3아두이노, 센서모듈 등
재료 구매
주제 선정 및
프로젝트 계획 수립
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10. Temperature 온도
경보 LED전원 스위치
Humidity 습도
Gas Density 가스 농도
Dust Density 미세먼지 농도

14. 모델명 HTU21/SHT21
측정 온도 범위
측정 습도 범위
크기 22 x 28 mm 21 x 16 mm
가격 11,000 원 11,000 원

15. void loop()
{
Wire.beginTransmission(ADDR);
Wire.write(0xE3);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(ADDR, 2);
if (Wire.available() <= 2);
{
X0 = Wire.read();
X1 = Wire.read();
X0 = X0 << 8;
X_out = X0 + X1;
}
X = (175.72 * X_out) / 65536;
X = X - 46.85;
Wire.write(0xE5);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(ADDR, 2);
if (Wire.available() <= 2);
{
Y0 = Wire.read();
Y2 = Y0 / 100;
Y0 = Y0 % 100;
Y1 = Wire.read();
Y_out1 = Y2 * 25600;
Y_out2 = Y0 * 256 + Y1;
}
Y_out1 = (125 * Y_out1) / 65536;
Y_out2 = (125 * Y_out2) / 65536;
Y = Y_out1 + Y_out2;
Y = Y - 6;
}
온도 습도

18. void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
float vol;
int sensorValue = analogRead(A0);
vol=(float)sensorValue/1024*5.0;
Serial.println(vol,1);
}
http://www.hackerscapes.com/2014/11/using-an-air-quality-sensor/

20. http://arduinodev.woofex.net/2012/12/01/standalone-sharp-dust-sensor/
void loop(){
digitalWrite(ledPower,LOW);
delayMicroseconds(samplingTime);
voMeasured = analogRead(measurePin);
delayMicroseconds(deltaTime);
digitalWrite(ledPower,HIGH);
delayMicroseconds(sleepTime);
calcVoltage = voMeasured * (5.0 / 1024.0);
dustDensity = 0.17 * calcVoltage - 0.1;
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
int measurePin = 0;
int ledPower = 7;
int samplingTime = 280;
int deltaTime = 40;
int sleepTime = 9680;
float voMeasured = 0;
float calcVoltage = 0;
float dustDensity = 0;
void setup(){
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16,2);
lcd.clear();
pinMode(ledPower,OUTPUT);
}
Serial.print("Raw Signal Value (0-1023): ");
Serial.print(voMeasured);
Serial.print(" - Voltage: ");
Serial.print(calcVoltage);
Serial.print(" - Dust Density: ");
Serial.println(dustDensity);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Dust Density: ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(dustDensity);
lcd.print(" mg/m3");
delay(1000);
lcd.clear();
delay(1000);
}
미세먼지 농도

21. http://arduinodev.woofex.net/2012/12/01/standalone-sharp-dust-sensor/

23. http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=3-wire_Serial_LCD_Module_(Arduino_Compatible)_(SKU:DFR0091)

24. double형을 string형으로 바꾸어 출력

25. LCD
센서 구멍
통풍 구멍

31. < 중간 결과물 > < 최종 완성 제품 >

32. < 중간 결과물 회로 구성 > < 최종 결과물 회로 구성 >

33. 습도
온도
가스 농도

34. Temp : 온도
Humid : 습도
Gas : 가스 농도
Dust : 미세먼지 농도

36. CHAMP