라즈베리 파이, DHT11, ThingSpeak로 첫 IoT 프로젝트 만들기

사물인터넷(IoT)은 일상 기기와의 상호작용 방식을 바꾸고 있습니다. 센서가 데이터를 클라우드로 스트리밍하면 어디서든 환경을 모니터링하고 관리할 수 있습니다. IoT가 처음이라면 온도, 습도, 조도 모니터링이 훌륭한 시작점입니다.

습한 북동부 여름철에는 지하실 환경이 크게 변합니다. 제 작업실은 제습기로 건조하게 유지되지만, 여름철 외부 온도보다 시원합니다. 정확히 얼마나 시원하고 습한지 알고 싶어 이 첫 IoT 프로젝트를 시작했습니다.

DHT11 센서는 저렴하면서 온도와 상대 습도를 측정합니다. 실험실급 정확도는 아니지만 지하실 환경 모니터링에는 충분합니다. 또한 저렴한 포토레지스터를 추가해 조명이 켜져 있는지 감지했습니다.

직접 웹 서버를 구축하는 대신, ThingSpeak를 선택했습니다. 센서 데이터 게시와 시각화를 위한 간단한 API를 제공하는 클라우드 서비스입니다.

1단계: 프로젝트 완료에 필요한 것들

브레드보드에서 프로토타이핑하므로 납땜은 필요 없습니다. 설계 검증 후 원한다면 PCB로 옮길 수 있습니다.

하드웨어:

먼저 라즈비안을 파이에 설치합니다. 도움이 필요하면 Soldering Sunday 가이드나 공식 라즈베리 파이 OS 설치 가이드를 참고하세요.

다음으로 GPIO 접근을 위한 파이썬 지원을 활성화합니다. Adafruit GPIO와 DHT 라이브러리가 필요합니다. 공식 Adafruit 튜토리얼을 따르세요:

GPIO(범용 입출력) 핀은 파이 소프트웨어와 외부 하드웨어를 연결하는 다리입니다. 모든 라즈베리 파이 모델은 핀 1~26을 공유하며, 최신 보드는 핀 27~40이 추가됩니다. 코드에서 사용하는 GPIO 번호와 물리적 핀 번호를 항상 대조해 잘못된 배선을 방지하세요.

더 깊이 알고 싶으면 GPIO 튜토리얼을 참조하세요.

브레드보드를 파이에 연결하기 전 파이 전원을 끄고 손상을 방지하세요. 듀폰 점퍼 케이블(암: 파이 헤더, 수: 브레드보드)을 사용하세요.

다음과 같이 연결하세요:

DHT11 – 핀 1을 3.3V, 핀 2를 파이 GPIO 23(핀 16)에 4.7kΩ 풀업 저항으로 3.3V 연결, 핀 4를 접지.
포토레지스터 – 한 다리는 3.3V, 다른 다리는 파이 GPIO 24(핀 18). 포토레지스터 다리와 접지 사이에 1µF 커패시터를 배치해 노이즈 필터링.

첨부된 프리칭 다이어그램과 사진으로 배선을 검증하세요.

ThingSpeak에 방문해 무료 계정을 만들고 새 채널을 추가하세요. 채널과 필드 이름을 지정합니다(예: 온도, 습도, 조도). 필드 순서를 기록해 두세요. 나중에 데이터를 게시할 때 이 순서가 중요합니다.

채널 공개/비공개 설정과 원하는 경우 위치를 입력하세요. 채널의 Write API 키를 복사하세요. 파이썬 스크립트에서 데이터를 게시할 때 필요합니다.

하드웨어 배선과 채널 설정이 완료되면, 센서 값을 읽어 ThingSpeak에 게시하는 파이썬 스크립트를 작성할 준비가 됐습니다. 스크립트가 실행되면 어디서든 지하실 환경을 모니터링할 수 있습니다.

제조공정