[e4ds make project] Quest2 - "식물 관리 봇” 부품 준비 및 연결도

 

 

안녕하세요. 

  Quest1을 진행하고 Quest 2 내용을 작성해보았습니다. Quest 2에서는 하드웨어 및 부품 준비하기라는 내용을 작성을 하시면 됩니다. 2주간 동안 필요한 부분을 찾고 준비해서 스펙 적고 대략 이렇게 연결될 것이라고 작업한 것을 올리면 됩니다. OrCad를 가지고 계시면 회로도까지 올리시면 좋을 것으로 생각됩니다. 그리고 전체적인 일정도 확인해줍니다.

 

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1. 사용 부품 목록

  - 18650 보호 배터리

 - 리튬배터리 3.7V 셀용 충전 겸 가변 부스트

 - 토양 습도 센서

  - DHT11 온습도 센서

  - IRF MOSFET 드라이버 모듈

 - 라즈베리파이 제로 W

  - 수중펌프모터

  - RGB Flexible 코팅 LED

 

 

 

2. 부품의 사양과 특징 기술

 1) 18650 보호 배터리

 - 설명 : PCM 보호회로를 내장한 배터리로 과충, 과방전을 피할 수 있다

 - 제품 용량 : 3.6V, 3250mAh

 - 크기 : 18mm x 69mm (보호회로 포함)

 - 충전 전류 : 2.5A

 - 방전 차단 전압 : 최저 2.45V

 

2) 리튬 배터리 3.7V 셀용 충전 겸 가변 부스트

 - 설명 : 3.7V 규격의 리튬 배터리를 충전과 동시에 가변출력까지 가능한 UPS로 사용 가능한 모듈

 - 입력 전압 : 4.5V ~ 8V

 - 충전 전압 : 4.2V

 - 충전 전류 : 최대 1A

 - 출력 전압 : 4.3V ~ 27V(승압)

 - 출력 전류 : 전압별로 상이함

 - 5V 일 때 최대 1.4A

 - 9V 일 때 최대 0.8A

 - 12V 일 때 최대 0.6A

 - 출력 전력 : 약 7W

 - 대기 전류 : 약 0.5mA

 - 기능 : 오버슈트 보호, 차단 부스트(2V)

 

 3) 토양 습도 센서

  - 설명 : 정전용량식 토양 수분 센서이며 정전식 감지로 식물의 토양 수분 수준을 측정할 수 있습니다. 용량성 토양 수분 센서는 내식성 재료로 만들어져 긴 서비스 수명을 제공합니다.

- Operating voltage: 3.3V~5V

- Crowtail compatible interface

- Interface: PH2.0-4 Pin

- Size: 23*102mm

 

 4) DHT11 온습도 센서

  - 설명 : DHT11 센서를 장착한 온습도 센서 모듈입니다. 저전력이며, 오랜 사용에도 안정적이고 보정된 디지털 신호를 출력합니다.

 - 제품 사양 정격 전압 : +5 V (3.5V~5.5 VDC)

- 온도 범위 : 0°C - 50 °C ± 2 °C

- 습도 범위 : 20% - 90% RH ± 5%

- 보드 사이즈 : 16mm X 19mm

 

5) IRF MOSFET 드라이버 모듈

 - 설명 : 마이크로컨트롤러의 디지털 핀을 이용하여서 모터와 같은 높은 DC 부하를 제어하고자 할 때 사용하는 모듈이며  PWM핀을 이용하여 펄스를 주고 이를 이용하여 펌프, 모터, LED 등을 최대 25V, 5A까지 제어할 수 있습니다.

- Voltage: 3.3V - 5V

- Ports: Digital level

- Load output voltage: 0V - 24V

- Output load current: < 5A ( 1A above need to add heat sink )

- Size: 33mm x 24mm

- Weight: 10g

 

 6) 라즈베리파이 제로 W

 -설명 : 소형 마이크 컨트롤러로서  1 Ghz의 싱글코어 프로세서인 브로드컴의 BCM2835가 탑재하여 전반적인 작동 스케줄링 제어합니다. WiFi, BLE 모듈이 탑재하여 원격지에서 접근하여 제어할 수 있습니다.

- CPU : 1 GHz, Single-core CPU

- RAM : 512MB RAM

- Output Port : Mini-HDMI port / Micro-USB OTG port / Micro-USB power

  HAT-compatible 40-pin header, Composite video and reset headers

- Connector : CSI camera connector (v1.3 only)

- Wireless  : 802.11 b/g/n wireless LAN / Bluetooth 4.1

 

7) 수중펌프모터

- 설명 : 5V 저전압으로도 동작하는 소형 수중펌프입니다.

- Voltage Scope : 4.5V

- Current : 0.18A

- Max Flow Rate(L/H) : 100

- waterfroofing grade :IP68

 

8) RGB Flexible 코팅 LED

- 설명 : 고휘도 칩 LED를 장착하고 Flexible PCB 스트립 끝단에 전원 공급이 편리하고 RGB 제어가 가능한 LED 모듈

- 전원 : 5V, 1A

- Red Vf: 2.0 to 2.4V / Green Vf: 3.0 to 3.4V / Blue Vf: 3.0 to 3.4V

- Red color: 620-630 nm / Green color: 520-530 nm / Blue color: 460-465nm  - LED : 5050 고휘도 칩 LED

 

3. 부품 연결도

 

4. 하드웨어 제작 일정과 과정에 대한 설명 

1) ~ 6월 12일

 - 부족한 부품 수급 : 튜브, 점퍼 케이블, SD 카드 등

 - 라즈베리파이 OS 설치, 라즈베리파이 WiFi 동작확인

 - 모듈별 전원 인가하여 작동 테스트

 

 2) ~ 6월 17일

  - 환경센서의 신호 값 수신확인

  - PWM 출력 신호 제어 확인

  - 펌프 출력, LED 밝기 확인

 

 3) ~ 6월 24일

  - 모듈별 통합과 연동 확인

  - 디버깅 작업

  - 브레드보드 혹은 만능 기판에 장착

 

4) ~ 7월 1일

  - 최종 작동 확인

  - 보완 사항 수정

 

 

감사합니다.