라즈베리파이를 이용한 센서 연결과 데이터 수집

12월 18, 2023

라즈베리파이(Raspberry Pi)는 작고 저렴한 가격에 고성능의 컴퓨팅을 제공하는 싱글보드 컴퓨터입니다. 이러한 특징 때문에 라즈베리파이는 다양한 프로젝트에 활용되고 있으며, 센서를 연결하여 데이터를 수집하는 것도 그 중 하나입니다. 이번 글에서는 라즈베리파이와 다양한 센서를 연결하는 방법과 온도, 습도, 조도 등의 데이터를 수집하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

라즈베리파이와 센서 연결

라즈베리파이와 센서를 연결하기 위해서는 몇 가지 준비물이 필요합니다. 센서에 따라 다르겠지만, 대부분의 경우에는 저항, 점퍼와이어, 브레드보드 등이 필요할 수 있습니다. 또한, 라즈베리파이에는 GPIO(General Purpose Input/Output) 핀이 있어 이를 이용하여 센서를 연결할 수 있습니다.

가장 기본적인 방법은 센서의 데이터 시트를 확인하여 각 핀의 용도를 파악하는 것입니다. 그리고 이에 맞게 라즈베리파이의 GPIO에 점퍼와이어 등을 사용하여 연결하면 됩니다. 또한, 라즈베리파이에는 다양한 인터페이스를 지원하기 때문에 필요에 따라 I2C, SPI, UART 등의 인터페이스를 이용하여 센서를 연결할 수도 있습니다.

온도, 습도, 조도 데이터 수집

라즈베리파이와 센서를 연결한 후에는 데이터를 수집하는 작업을 진행해야 합니다. 여기서는 온도, 습도, 조도 센서를 예로 들어 각각의 데이터를 수집하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

온도 센서

온도 센서를 연결한 후에는 라즈베리파이에서 해당 센서의 값을 읽어와야 합니다. 가장 보편적인 온도 센서로는 DS18B20이 있으며, 이를 이용하여 라즈베리파이에서 온도를 측정할 수 있습니다.

import os
import glob
import time

os.system('modprobe w1-gpio')
os.system('modprobe w1-therm')

base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'
device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
device_file = device_folder + '/w1_slave'

def read_temp_raw():
    f = open(device_file, 'r')
    lines = f.readlines()
    f.close()
    return lines

def read_temp():
    lines = read_temp_raw()
    while lines[0].strip()[-3:] != 'YES':
        time.sleep(0.2)
        lines = read_temp_raw()
    equals_pos = lines[1].find('t=')
    if equals_pos != -1:
        temp_string = lines[1][equals_pos+2:]
        temp_c = float(temp_string) / 1000.0
        return temp_c

print(read_temp())

습도 센서

습도 센서를 연결한 후에는 라즈베리파이에서 해당 센서의 값을 읽어와야 합니다. DHT11, DHT22 등의 습도 센서를 이용하여 라즈베리파이에서 습도를 측정할 수 있습니다.

import Adafruit_DHT

sensor = Adafruit_DHT.DHT22
pin = 4

humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, pin)

if humidity is not None and temperature is not None:
    print('Temp={0:0.1f}*C  Humidity={1:0.1f}%'.format(temperature, humidity))
else:
    print('Failed to get reading. Try again!')

조도 센서

조도 센서를 연결한 후에는 라즈베리파이에서 해당 센서의 값을 읽어와야 합니다. 조도 센서로는 조도에 따라 다양한 센서가 있지만, 가장 보편적으로 사용되는 것은 조도 저항을 이용한 아날로그 센서입니다. 이를 이용하여 라즈베리파이에서 조도를 측정할 수 있습니다.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

def RCtime (RCpin):
    reading = 0
    GPIO.setup(RCpin, GPIO.OUT)
    GPIO.output(RCpin, GPIO.LOW)
    time.sleep(0.1)

    GPIO.setup(RCpin, GPIO.IN)
    while (GPIO.input(RCpin) == GPIO.LOW):
        reading += 1
    return reading

print(RCtime(18))

마치며

이제 여러 가지 센서를 라즈베리파이에 연결하고 데이터를 수집하는 방법에 대해 알아보았습니다. 센서와 라즈베리파이를 연결하여 다양한 프로젝트를 구현할 수 있으며, 이를 통해 IoT나 센서 데이터 수집 등의 다양한 응용이 가능합니다. 앞으로 더 많은 사람들이 라즈베리파이와 센서를 이용한 프로젝트를 통해 창의적인 아이디어를 구현하길 기대해 봅니다.

이상으로 라즈베리파이를 이용한 센서 연결과 데이터 수집에 대해 알아보았습니다. 감사합니다.

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