아두이노 윤(Arduino Yun) 기반 스마트 공기청정기 시스템 (Sharp Plasmacluster 연동)

부품 및 소모품

부품	수량
아두이노 윤 (Arduino Yun)	1
Sharp Plasmacluster 공기청정기	1
GP2Y1010AU0F 컴팩트 광학 먼지 센서	1
릴레이 모듈	1
브레드보드 (제네릭)	1
커패시터 220µF	1
저항 150Ω	1
1미터 AC 케이블	1
수-수 점퍼 와이어	1
수-암 점퍼 와이어	1
터미널 블록	1
납땜 와이어	1

필수 도구 및 장비

• 멀티미터
• 납땜 건
• 와이어 스트리퍼

앱 및 온라인 서비스

• AWS IoT (Amazon Web Services)
• Arduino IDE
• 터미널 (CLI)
• Mosquitto MQTT 브로커/클라이언트

프로젝트 소개

실내 공기는 실외보다 2~5배 더 오염될 수 있습니다(EPA). 먼지는 눈 가려움, 재채기, 두통부터 천식·알레르기까지 유발합니다. 기존 공기청정기를 종일 켜두는 대신, 마이크로컨트롤러 '두뇌'와 먼지 센서 '감각'을 더해 먼지 농도가 임계치(0.25 mg/m³) 이상일 때만 작동하게 하면 전력 절약 가능. 동작 상태는 전 세계 어디서든 내 노트북 터미널이나 MQTT 클라이언트로 실시간 모니터링할 수 있습니다.

1단계: 부품 수집

전체 부품 리스트(BOM)는 드롭박스 또는 위 부품표 참조.

2단계: 개별 모듈 테스트

• GP2Y1010AU0F 먼지 센서: Cyrille Médard de Chardon & Christophe Trefois 튜토리얼 참조 (배선·코드 모두 다룸)
• 릴레이 모듈: 단순 ON/OFF 토글로 동작 확인

3단계: 코딩 (AWS IoT 연동)

코드는 직관적이나, AWS IoT로 센서 데이터를 MQTT 디바이스(노트북 등)에 전송하는 부분이 핵심. 코드 섹션 참조. AWS CLI IoT 튜토리얼 영상도 제작함(베타 버전 기준).

4단계: 배선

5단계: 결과 확인

6단계: 향후 개선 사항

업무로 인해 여유 시간이 제한적이지만, 실시간 모니터링 앱(Node.js 기반) 개발을 위시리스트에 추가. 계속 지켜봐 주세요!

7단계: 결론

IoT 프로젝트의 재미와 무한한 확장성을 체험. AWS IoT는 대시보드 설정이 간편하고 모든 연결을 암호화해 보안성이 뛰어남.

문의·피드백

기술적 문제, 복제 시 질문, 제안 모두 환영. 댓글이나 쪽지로 연락 주시면 최선을 다해 돕겠습니다. 함께 하드웨어를 배워가요!

코드 (모듈화 구조)

GitHub: Simple-and-Smart-Air-Purifier-System

메인 스케치: Simple-and-Smart-Air-Purifier-System.ino

/* Simple and Smart Air Purifier System
   Written by Aaron Kow, MIT License */
#include "iot_config.h"
#include "dust_config.h"

aws_iot_setup aws_iot;
dust_setup dust_sensor;

int measurePin = 4;
int ledPower = 12;
int relayPin = 13;
float result;

void setup() {
  pinMode(ledPower, OUTPUT);
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  aws_iot.config();
}

void loop() {
  result = dust_sensor.init(measurePin, ledPower);  // 먼지 농도 측정
  aws_iot.data(result);                             // AWS IoT MQTT로 전송
  if (result > 0.25) {                              // 임계치 초과 시
    digitalWrite(relayPin, HIGH);                   // 공기청정기 ON
  } else {
    digitalWrite(relayPin, LOW);                    // OFF
  }
  delay(1000);
}

IoT 설정: iot_config.h / iot_config.cpp

AWS IoT MQTT 클라이언트 설정, 연결, 구독, 발행 처리. aws_iot_config.h에 엔드포인트, 포트, 클라이언트 ID, 인증서 경로 등 입력 필요.

먼지 센서 설정: dust_config.h / dust_config.cpp

GP2Y1010AU0F 센서 읽기 로직. 샘플링 280µs, 델타 40µs, 슬립 9680µs. 전압-먼지농도 변환 공식: dustDensity = 0.17 * calcVoltage - 0.1 (단위: mg/m³). 원작자: Cyrille Mdard de Chardon, Christophe Trefois.

AWS IoT 설정 헤더: aws_iot_config.h

사용자별 엔드포인트, 인증서 파일명 등 입력. SDK 설정 부분은 수정 금지.

라이선스

MIT License (c) 2015 AaronKow

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