하우스 조도 유지 시스템

개요

농작물 생육 시설에 사용될 수 있는 조도 유지 시스템 설계

조건

• 기준 조도 변경 가능해야 함.
• 어두워지면 조명을 켜서 기준 조도를 유지하도록 하고, 밝아지면 조명을 최대한 끄도록 함. (전력 소모 최소화!)
• 원격지에서 동작 상태 모니터링 가능해야 함.

설계 구상

1. 조명
   • LED 등 사용 -> 실험을 통해 최적 파장 찾아야 할 필요 있음.
   • 전원은 24Vdc 사용 -> 전류량 검토 필요 함.
   • 일부 회로 손상되어도 최대한 기능 유지할 수 있어야 함 -> 병렬 구성 필요.
   • 고장 상황을 파악할 수 있어야 함 -> 심야시간대 최대 밝기 가동시 조도량 파악으로, 고장 상황 추측 가능. Software로 해결할 수 있어 보임.
   • 제어기에서의 제어 방법 확정 필요 -> 조명이 먼저 확정되어야, 제어 방법을 확정할 수 있음.
2. 센서
   • 상용품 사용 -> 초기 물량은 상용품 사용하고, 추이를 봐서 자체 제작을 할지 검토해 봐야 함.
   • 방수 기능 필요 -> 실내 가습으로 인한 물방울 튐 발생해도, 문제 없이 동작해야 함.
   • 하우스 내부/외부 각각 설치 필요 -> 외부 조도 확인을 통해, 내부 조명 사용을 최소화 할 수 있음.
3. 제어기
   • Raspberry-Pi 사용 : 상용품이므로 수급이 쉽고, 필요한 모든 기능이 내장되어 있으므로, 개발기간 단축에 지대한 영향을 미침.
4. 전원
   • 24Vdc to 5Vdc 3A converter : 자체 제작할지 검토 필요.
5. 원격 연결
   • 제어기에서 Internet-Server로 지정된 주기마다 정보 전송.
   • Viewer는 Server에서 데이터 읽어와서 표시해줌.
   • 실시간 제어가 필요하면, topology를 변경해야 함.
6. 보조 기판
   • 조명의 갯수가 많을 것이므로, 어느 정도를 어떻게 구분지어서 제어할지 고민해야 함.

기초 설계

1. 조명
   • 밝기 조절
     1. On/Off

        설명 : Relay를 이용하여 전원 단락을 통한 조정.

        장점 : 조명 형태에 무관 함. 백열등, 형광등, 네온등, LED전등 모두 적용 가능.

        단점 : 기계적 동작으로 인하여, On/Off 횟수 수명 제한 존재.