라즈베리파이로 에어컨 제어하기 #1

집에 있는 라즈베리파이로 에어컨을 제어하는 일을 해보려고 합니다. 

물론 상용제품도 있지만, 직접 해보고 통계도 내보는 일을 하고 싶습니다. 

이 일을 시작하게 된 계기는 에어컨이 온도 조절을 정확하게 못하기 때문입니다. 해가 없는 밤에는 26도로 설정하면 26도 인근의 실내 온도가 유지되지만(에어컨이 판단하여 온도가 높으면 실외기를 돌리고 낮으면 실외기가 꺼집니다), 해가 비치는 낮에는 에어컨이 실내 온도를 정확하게 판단하지 못합니다. 

문제의 원인은 에어컨 위치.

천정형 방식 에어컨인데 바로 옆에 창문이 있습니다. 서향인 집이기에 오후에 해가 들어오면 창문을 통해 전해진 태양 에너지로 따뜻해진 공기가 에어컨 내부로 들어간다는 것입니다. 안에 있는 온도센서가 잘못된 온도를 인식하게 됩니다.

26도로 설정해두고 실내 온도가 26도 아래가 되면 에어컨 실외기가 정지해야하는데, 에어컨의 온도 센서가 잘못된 온도를 인식하고 있으니 에어컨은 계속 동작합니다. 실내는 추워지고 전기요금은 올라갑니다. 게다가 여름에는 누진제가 두렵습니다.

그래서 생각한 것이 집에 있는 라즈베리파이로 에어컨을 제어하는 것입니다. 

하드웨어는 다음과 같이 구성합니다. 

1. 라즈베리파이(Raspberry PI) 

   소형 컴퓨터입니다. 동영상 재생까지 가능한 컴퓨터라 볼 수 있습니다. 이것은 Raspberry Pi 1 B 모델입니다. 공식 판매가는 USD 35. 

외부 입출력으로 USB, RJ-45(Ethernet), GPIO(왼쪽 상단의 핀들), HDMI, Audio 출력 등이 있습니다. GPIO Pin에서는 3.3V와 5V전원을 지원합니다.

 

  

2. 온도 센서 DS18B20 & 온습도 센서 RHT01 DHT11 온습도센서

   DHT11(측정단위 : 1'C)을 구매할까 하다가 세밀한 DS18B20( 측정단위 : 0.0625'C )로 바꾸었습니다. 대신 습도 측정을 위해 더 DHT11보다 저렴한 RHT01 을 선택했습니다. RHT01에 온도 기능이 있긴하지만 무시하고 습도만 측정하려 합니다. 

3. IR LED

   우리가 사용하는 리모컨을 대신할 부품입니다. LED랑 비슷한 특성을 가지는데 가시광선으로 보이는 것이 아니라 리모컨처럼 적외선이 나갑니다. 

4. IR Sensor

   리모컨에서 어떤 신호가 나가는지 알지 못하니 실제 리모컨에서 신호를 작동 시키면서 이 센서를 통해서 신호를 파악할 용도입니다. 리모컨의 전원켜기 버튼이 1010111 이라면, IR Sensor를 향해 리모컨 전원버튼을 누르고 1010111을 파악하기 위함입니다.

5. LED, 브레드보드, 각종 저항, 트랜지스터, 스위치

   LED는 현재 작동상태를 표시하려 합니다. 빨강색은 전원, 녹색은 현재 에어컨을 작동시키는 상태 등을 표시합니다.

   트랜지스터는 NPN 형(Base에 전류를 흘려보내면 Collector에서 Emitter로 전류를 흐르게 함)을 사용할 예정입니다.

이제 부품들을 구매하고 한 단계 진행될 때마다 포스팅하겠습니다.