스마트홈 자동화 시스템 기능 상세 설명

본 프로젝트는 아두이노 기반 스마트홈 시스템으로, 환경 모니터링, 보안, 원격 제어, 에너지 관리 기능을 구현합니다.

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1. 환경 모니터링 시스템

1.1 온습도 제어

• 센서: DHT11
• 기능:
  • 온도/습도를 실시간 측정
  • LCD에 현재 온습도 표시
  • 온도 ≥ 35°C인 경우 서보모터 작동 (팬 작동)
  • 코드 예시:

    if (temperature >= 35) {
      servo.attach(motor_control);
      servo.write(0);
      delay(500);
      servo.write(180);
    } else {
      servo.detach();
    }

1.2 조명 제어

• 센서: 조도 센서 (LDR)
• 기능:
  • 자동(A)/수동(M) 모드에 따라 조명 제어
    • 자동 모드: 조도 ≤ 200일 경우 LED 밝기 조절
    • 수동 모드: 블루투스로 ON/OFF 제어
  • 코드 예시:

    if (brightness <= 200) {
      analogWrite(LED1, 255 - brightness);
    } else {
      digitalWrite(LED1, LOW);
    }

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2. 보안 및 안전 시스템

2.1 침입 감지

• 센서: 초음파 센서
• 기능:
  • 거리 ≤ 10cm인 경우:
    • LCD에 "Motion Detected" 표시
    • 부저 울림, LED 점멸, 블루투스로 알림 전송
  • 코드 예시:

    if (cm <= 10) {
      lcd.print("Motion Detected");
      tone(speakerPin, 5000, 500);
      bluetooth.print("Motion Detected");
    }

2.2 화재 감지

• 센서: 화염 감지 센서
• 기능:
  • 불꽃 감지 시:
    • 부저 울림
    • LED 점등
    • 블루투스로 알림 전송 가능
  • 코드 예시:

    if (digitalRead(flameSensorPin) == LOW) {
      digitalWrite(flamePin, HIGH);
      tone(speakerPin, 5000, 500);
    }

2.3 긴급 경보 스위치

• 센서: Tact 스위치
• 기능:
  • 긴급 버튼 누르면:
    • LCD에 경고 문구 표시
    • 부저 울림, 블루투스 알림 전송
  • 코드 예시:

    if (digitalRead(tactPin)) {
      emergencyButton();
    }

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3. 원격 제어 시스템

3.1 블루투스 통신

• 모듈: HC-06
• 기능:
  • 모드 전환: 'A' = 자동, 'M' = 수동
  • 수동 제어 명령:
    • '1' = LED ON
    • '0' = LED OFF
    • '2' = 팬 ON
    • '3' = 팬 OFF
    • 'S' = 센서 데이터 전송
  • 코드 예시:

    char cmd = bluetooth.read();
    if (cmd == 'S') {
      sendSensorData(...);
    }

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4. 에너지 관리 시스템

4.1 조도 기반 LED 제어

• 센서: LDR
• 기능:
  • 밝기에 따라 LED 밝기 자동 조정
  • 수동 제어 가능 (블루투스 명령 기반)
  • 코드 예시:

    analogWrite(LED1, 255 - brightness);

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5. H/W 구성

5.1 주요 부품

카테고리	부품	용도
센서	DHT11, LDR, 초음파, 화염 센서	환경 및 안전 정보 수집
구동장치	서보모터, 부저	팬 구동 및 경고음 발생
출력장치	LCD, LED	정보 출력 및 경고 표시
통신	HC-06 블루투스	스마트폰 원격 제어 및 데이터 수신
기타	Tact 스위치	긴급 경보 트리거

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6. S/W 로직

6.1 모드 상태 관리

• 모드:
  • 자동 모드 (Auto Mode): 조도/온도에 따라 자동 제어
  • 수동 모드 (Manual Mode): 사용자 명령으로 제어
  • 코드:

    if (cmd == 'A' || cmd == 'M') {
      mode = cmd;
    }

6.2 LCD 상태 업데이트

• 기능:
  • 침입 감지 또는 긴급 상황이 없을 때는 현재 온습도 출력
  • 코드 예시:

    if (!isEmergencyActive && !isMotionDetected) {
      lcd.print("Temp:");
      lcd.print(temperature);
      lcd.print("C");
    }

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7. 확장 기능 (추천)

7.1 스마트폰 앱 연동

• 툴: MIT App Inventor
• 기능:
  • 실시간 온습도 그래프 표시
  • 팬 및 LED 수동 제어 버튼 제공

7.2 창문 자동 제어 (추후 개발)

• 센서: 기울기 센서
• 기능:
  • 창문이 열리면 자동 닫기 위한 서보모터 제어 가능

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기대 효과

• 실시간 대응력 강화: 화재/침입 발생 시 빠른 알림
• 에너지 절감: 조도 기반 조명 제어로 불필요한 소비 감소
• 편의성 향상: 블루투스 기반 원격 제어 및 실시간 정보 수신 가능

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이 시스템은 실생활에 적용 가능한 IoT 기반 스마트홈 구현 예제로, 환경 제어와 보안 기능을 통합한 종합적 프로젝트입니다. 🏠🔧📱