라즈베리 파이와 습도 센서로 자동 에어로포닉스 시스템 만들기

라즈베리 파이로 구동되는 고성능 에어로포닉 정원을 구축하는 방법을 배워보세요. 하드웨어 설정부터 식물을 촉촉하고 건강하게 유지하는 파이썬 코드까지 모든 것을 다룹니다.

왜 에어로포닉스인가?

에어로포닉스는 영양분을 미세한 안개 형태로 식물 뿌리에 직접 공급해 흙이 필요 없습니다. 이 시스템의 장점:

• 전통 재배 대비 최대 90% 물 절약
• 날씨와 무관한 연중 생산
• 밀폐 환경으로 해충 제한, 살충제 사용 감소
• 뿌리가 공중에 떠 있어 바닥 공간 절약, 공간 효율성 증대

1단계: 재료 준비

• 5갤런 버킷
• 검정 스프레이 페인트(빛 차단용)
• 클레이 비드(뿌리 지지용)
• 넷 포트
• 드릴 & 홀쏘
• 라즈베리 파이 스타터 키트
• 그로브파이 스타터 키트(릴레이 포함)
• 부유 트랜스포머 포함 폰드 포거(AC-DC 변환)
• 딸기 모종(또는 선호 식물)
• 영양액
• pH 테스트 키트

2단계: 버킷 페인트칠

버킷을 완전히 검정으로 칠해 외부 빛을 차단합니다. 빛이 영양액에 들어가면 원치 않는 미생물이 번식할 수 있습니다.

3단계: 뚜껑 준비

뚜껑에 넷 포트가 들어갈 만큼의 구멍 5개를 균일하게 뚫습니다. 뚫은 후 구멍을 정리하고 핫글루로 포트를 고정합니다. 필요시 뚜껑을 다시 칠하세요.

4단계: 포거 설치

포거를 버킷에 넣고 부유 트랜스포머를 연결합니다. 트랜스포머로 가정용 AC를 포거가 필요로 하는 DC 전압으로 변환합니다. 포거를 릴레이로 제어하도록 배선하세요: 내부 빨강 또는 흰색 케이블을 자르고 피복을 벗겨 릴레이 단자에 연결합니다.

5단계: 라즈베리 파이 배선

그로브파이 보드를 파이 GPIO 헤더에 장착합니다. 릴레이를 포트 D4, 습도 센서를 포트 D7에 연결합니다. 전원 투입 전 모든 연결을 확인하세요.

6단계: 시스템 프로그래밍

파이 전원을 끄고 그로브파이를 보드 위에 올린 후 부팅합니다. 다음 파이썬 스크립트는 습도를 지속적으로 읽고 설정 임계값 이하로 떨어지면 포거를 작동시킵니다.

import time
import grovepi
import sys

sensor = 7  # D7 – 습도 센서
relay = 4   # D4 – 포거 제어 릴레이

while True:
    try:
        sys.stderr.write("\x1b[2J\x1b[H")  # 터미널 클리어
        temp, humidity = grovepi.dht(sensor, 1)  # 센서 읽기
        print(humidity)  # 디버그 출력
        if humidity < 2450:  # 임계값 (보정 필요)
            grovepi.digitalWrite(relay, 1)  # 포거 켜기
        else:
            grovepi.digitalWrite(relay, 0)  # 포거 끄기
    except KeyboardInterrupt:
        sys.exit()

식물의 필요와 환경에 맞춰 습도 임계값을 조정하세요. 설정되면 시스템이 자동으로 최적의 수분을 유지합니다.

마무리

이 설정으로 물 절약, 공간 극대화, 연중 건강한 식물 생산이 가능한 자가 조절 에어로포닉 정원을 즐길 수 있습니다.