야! 문 열어 라즈베리파이를 활용한 홈 오토메이션시스템.

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1 야! 문 열어 라즈베리파이를 활용한 홈 오토메이션시스템

2 목차 필요성 센서, 트랜지스터 및 릴레이 설명 구현방법 시현

3 필요성 - 집에 히터를 안끄고 나왔을때… - 선풍기를 안끄고 나왔을때… - 몸서리치도록 귀찮을게 싫을때…
- 간지나게 문을 열고 싶을때…

4 센서, 트랜지스터 및 릴레이 설명

5 CDS센서란? CDS 센서란 광에 쏘여지면 저항값이 감소하는 광도전효과(Photo conductive effect)를 이용한 반도체 포토센서이다. CDS센서 활용용도 공간 내 빛의 켜짐 유무 확인 빛의 세기 측정

6 CDS센서 작동 기본 회로 이론 Arm 혹은 AVR MCU는 최대 1V 까지 LOW로 인식함
CDS센서의 HIGH값은 반드시 1V이상이 되야 HIGH로 인식함 전압에 비례하는 전압을 만들기 위해 전압 분배 법칙을 활용

7 CDS센서의 저항 값 17번핀 빛이 있을시 5~10K옴 빛이 없을시 약 100K옴
즉 위에 값을 사용하여 분배법칙을 이용하면 적절한 HIGH값을 뽑아 낼수 있다

8 기본적인 트렌지스터 설명 N형 반도체와 P형 반도체를 PNP / NPN 형태로 접합한 구조의 소자로 전류의 흐름등을 조절할 수 있도록 하여 만든 회로구성에서 중요한 반도체 소자입니다. 세 가지 기능, 즉 스위칭, 검파, 증폭용으로써 모든 전자 시스템에 한가지 또는 여러 가지 형태로 사용됩 니다. P형, N형, P형의 반도체를 아래 그림과 같이 접합하고 각 반도체로부터 도선을 내놓으면 PNP형 트랜지스터가 됩니다. 세 조각의 반도체중 가운데의 엷은 막으로 되어있는것은 베이스(B : Base)라고 하고 베이스의 양쪽에 있는 다른 종류의 반도체중 작은 쪽은 이미 터(E : Emitter)라 하며 큰 쪽은 콜렉터(C : Collector)라고 합니다.

9 기본적인 트렌지스터 설명 PNP형 TR을 아래의 그림과 같이 이미터와 베이스 사이에 순방향으로 전압 VBE를 공급하면 이 때는 PN접합의 2극에서 순방향 전압을 공급한 것이 되므로 이미터에 서 베이스 측으로 정공이 이동하여 그림의 점선과 같이 순방향 전류가 흐르게 됩니 다. 이때 전자는 정공과 반대 방향으로 즉, 베이스에서 이미터측으로 이동합니다.

10 자동 도어락 27번 핀 회로 27번 자동도어락 회로도 NPN 트랜지스터란? 트랜지스터의 원리 B E C 가 있는데
B에 전압을 0.8V이상 걸어주면 C 와 E가 스위칭이 된다 . 따라서 27번핀 신호에 따라서 C와 E의 스위칭 유무가 바뀐다.

11 트랜지스터의 장단점 활용 아날로그, 디지털 회로에서 증폭기, 스위치, 논리회로, RAM등을 구성하는데 이용된다 장점
고속 스위칭(ON/OFF)이 가능하다. 스위칭(ON/OFF) 소음이 없다. 접점마모가 없다. 따라서 수명이 길다. 단점 1)발열이 발생한다 . 2)드라이브 부분과 부하 부분의 절연이 안된다. 활용 아날로그, 디지털 회로에서 증폭기, 스위치, 논리회로, RAM등을 구성하는데 이용된다

12 릴레이의 기본 동작

13 릴레이의 기본 동작 릴레이는 전자석이 내장되어 있는 전기 스위치입니다. 일반 가정 에서 전등을 켜고 끄는데 사용하는 스위치와 역할은 동일하나 내 장된 전자석을 이용하여 스위칭 작용을 하는것이 다릅니다. 외부 에 있는 온도 조절기에서 릴레이에 내장된 전자석을 이용하여 공 급하면 아래 그림에서 보는것 같이 용수철에 의해 올라가 있던 전 기접점이 자력에 의해 당겨져 내려와서 A,B 두 접점을 연결하게 되 고 전기가 흐름으로 인하여 전구가 점등 되는 것입니다. 일반 전기 스위치 대신에 전자석 릴레이 스위치를 서치하면 동일하게 동작을 하게 되는 것입니다.

14 릴레이의 동작 순서 1. 스위치를 닫아 전원을 인가한다. 2. 직류 전류가 코일에 흐른다. 3. 코일에 자기장이 형성된다.
1.  스위치를 닫아 전원을 인가한다. 2.  직류 전류가 코일에 흐른다. 3. 코일에 자기장이 형성된다. 4. 자기장 방향으로 가동접점(스위칭단자)가 움직인다 5-1. 가동접점(스위칭단자)와 고정접점이 맞닿아 폐루프를 형성한다. 과 반대로 닿혀있던 폐루프가 가동접점의 이동으로 열리게된다

15 릴레이의 장단점 장점 1)접점저항이 극히작어서 전압 손실이 없다. 발열이 없다. 2)드라이브 부분과 부하부분의 절연이 확실하다
1)고속 스위칭(ON/OFF)이 불가능하다. 2)스위칭(ON/OFF)소음이 있다. 3)접점마모가 있다. 따라서 수명이 짧다.

16 릴레이의 활용용도 1. 전압이 서로 다른 회로에서 신호의 전달. 2. 서로 절연이 필요한 회로사이에서의 신호전달.
3. 여러개의 회로에 신호를 줄필요가 있을때. 4. 여러개의 신호를 합해서 하나의 신호로 할때. 5. 기억기능이 필요할때

17 구현 방법 설명

18 Print ‘Get Sensor HIGH’
시작 플로우 챠트 Pid = os.fork() PID == 0 pid == 1 ? PID == 1 Flag = 0 data = conn.recv(1024) DATA == 0 data == 1 ? DATA == 3 DATA == 1 Flag == 1 GPIO.ouput(27, True) FLAG == 0 FLAG == 0 break Sleep(0.5) GPIO.ouput(22, True) GPIO.ouput(22, False) GPIO.ouput(27, False) Flag = 1 Flag = 0 GPIO.input(17) == 1 GPIO.input(17) == 1 ? GPIO.input(17) == 0 Print ‘Get Sensor HIGH’ Print ‘Get Sensor LOW’ GPIO.ouput(18, True) GPIO.ouput(18, False)

19 회로도

20 시현 홈페이지를 이용해 도어락을 제어하는 모습