"식물 관리 봇” 부품 준비 및 연결도
1. 사용부품 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 피할수 있다
- 제품용량 : 3.6V, 3250mAh
- 크기 : 18mm x 69mm (보호회로 포함)
- 충전전류 : 2.5A
- 방전차단 전압 : 최저 2.45V
2) 리튬배터리 3.7V 셀용 충전 겸 가변 부스트
- 설명 : 3.7V 규격의 리튬배터리를 충전과 동시에 가변출력까지 가능한 UPS로 사용가능한 모듈
- 입력전압 : 4.5V ~ 8V
- 충전전압 : 4.2V
- 충전전류 : 최대 1A
- 출력전압 : 4.3V ~ 27V(승압)
- 출력전류 : 전압별로 상이함
- 5V일 때 최대 1.4A
- 9V일 때 최대 0.8A
- 12V일 때 최대 0.6A
- 출력전력 : 약 7W
- 대기전류 : 약 0.5mA
- 기능 : 오버슈트 보호, 차단부스트(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: PH2.0-4Pin
- Size: 23*102mm
4) DHT11 온습도 센서
- 설명 : DHT11 센서를 장착한 온습도 센서모듈입니다. 저전력이며, 오랜 사용에도 안정적이고 보정된 디지털 신호를 출력합니다.
- 제품사양 정격 전압 : +5 V (3.5V~5.5VDC)
- 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 할때 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 1Ghz의 싱글코어 프로세서인 브로드컴의 BCM2835가 탑재 하여 전반적인 작동 스케줄링 제어합니다. WiFi,BLE 모듈이 탑재하여 원격지에서접근하여 제어할 수 있습니다.
- CPU : 1GHz, 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 전원공급이 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) ~ 6월12일
- 부족한 부품 수급 : 튜브, 점퍼 케이블, SD 카드 등
- 라즈베리파이 OS 설치, 라즈베리파이 WiFi 동작확인
- 모듈별 전원 인가하여 작동 테스트
2) ~ 6월 17일
- 환경센서의 신호값 수신확인
- PWM 출력 신호 제어 확인
- 펌프 출력, LED 밝기 확인
3) ~ 6월 24일
- 모듈별 통합과 연동 확인
- 디버깅 작업
- 브레드보드 혹은 만능기판에 장착
4) ~ 7월1일
- 최종 작동 확인
- 보완 사항 수정