AirOwl: 실시간 공기질 모니터링으로 더 건강한 호흡을

부품 및 소모품

앱 및 온라인 서비스

• Blynk (BLE 연동)
• Arduino IDE

프로젝트 개요

AirOwl은 실시간 공기질 모니터링 장치입니다. 센서에서 데이터를 읽어 Arduino/Genuino 101의 BLE를 통해 Blynk 앱으로 전송합니다. "우리가 마시는 공기"를 알 수 있게 해주는 프로젝트입니다.

인간 활동이 환경에 영향을 미치므로, 주변 환경을 파악하고 적절히 대응할 수 있는 장치를 만들기로 했습니다.

공기질 확인 3가지 방법

1. Blynk 앱 (BLE) - 게이지로 PM1, PM2.5, PM10 수치 실시간 표시
2. AirOwl 눈 색상:
   • 🟢 초록: 안전함
   • 🔵 파랑: 주의 필요
   • 🔴 빨강: 위험
3. 시리얼 모니터 - 수치 상세 확인

회로도 및 설계

GitHub: 회로도 및 설계 파일

미세먼지 센서 데이터시트: ZH03A 데이터시트

제작 순서

1. 회로도대로 배선
2. 필요 라이브러리 설치 후 코드 업로드
3. Blynk 앱 설정:
   • 앱 설치 (플레이스토어/앱스토어)
   • 계정 생성 → 새 프로젝트 → 보드 선택 (Arduino 101) → 프로젝트명 입력
   • 인증 키 이메일로 수신
   • 작업 공간에서 BLE 위젯 + 게이지 3개 추가 (핀 V1, V2, V3)
   • 블루투스 켜고 시뮬레이션 시작

브레드보드 프로토타이핑용 회로도

브레드보드로 테스트하실 분을 위한 회로도도 제공됩니다.

PCB 설계

회로도, 보드 파일, 3D 이미지 모두 GitHub에 있습니다: AirOwl_Genuino101

코드

/* Copyright (C) 2017 Anith Patel and Sohil Patel. GNU FDL 1.3+ */
#include <BlynkSimpleCurieBLE.h>
#include <CurieBLE.h>
#define BLYNK_SERIAL Print

byte data[24];
unsigned int PM1 = 0, PM25 = 0, PM10 = 0, count = 0;
const int PIN1 = 3, PIN2 = 5, PIN3 = 6;
char auth[] = "Auth key"; // Blynk 인증 키 입력
BLEPeripheral blePeripheral;

void setup() {
  blePeripheral.setLocalName("Airowl");
  blePeripheral.setDeviceName("Airowl");
  blePeripheral.setAppearance(384);
  Blynk.begin(blePeripheral, auth);
  blePeripheral.begin();
  Serial1.begin(9600); // 센서 UART
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN1, OUTPUT);
  pinMode(PIN2, OUTPUT);
  pinMode(PIN3, OUTPUT);
}

void loop() {
  Blynk.run();
  blePeripheral.poll();

  Serial.println("PM1 농도: "); Serial.println(PM1/count);
  Serial.println("PM2.5 농도: "); Serial.println(PM25/count);
  Serial.println("PM10 농도: "); Serial.println(PM10/count);
  delay(500);

  WriteData();

  // 평균값으로 LED 색상 결정
  unsigned int avg = (PM1 + PM25 + PM10) / 3;
  if (avg <= 100)       LedColor(0, 255, 0);      // 초록
  else if (avg <= 300)  LedColor(255, 0, 0);      // 빨강
  else                  LedColor(0, 0, 255);      // 파랑
  delay(500);
}

void LedColor(int red, int blue, int green) {
  analogWrite(PIN1, red);
  analogWrite(PIN2, blue);
  analogWrite(PIN3, green);
}

void getWinsenData() {
  byte i = 0;
  int checksum = 0;
  Serial1.flush();
  while (Serial1.available()) {
    data[i] = Serial1.read();
    if (i <= 21) checksum += data[i];
    if (i == 23) {
      if (checksum == ((256 * data[22]) + data[23])) {
        if (data[0] == 66 && data[1] == 77) {
          PM1 += ((data[4] * 256) + data[5]);
          PM25 += ((data[6] * 256) + data[7]);
          PM10 += ((data[8] * 256) + data[9]);
          count++;
          Serial1.flush();
          break;
        }
      } else break;
    }
    i++;
    delay(10);
  }
}

void WriteData() {
  getWinsenData();
  Blynk.virtualWrite(V1, PM1/count);
  Blynk.virtualWrite(V2, PM25/count);
  Blynk.virtualWrite(V3, PM10/count);
  delay(1000);
}

커스텀 파트 및 인클로저

3D 프린팅 파일: GitHub AirOwl

회로도

AirOwl Genuino 101 회로도