// 해당 소스코드는 외부데이터(미세먼지 / 온도 / 습도 / 조도) 측정하고, 내부 데이터와 비교하여
// 외부환기에 대한 부분을 담당하는 부분이다.

#include “SoftwareSerial.h”
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include “DHT.h”
#include <Servo.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// 블루통신 관련해서 필요한 변수 정리
const int maxIndex = 10;
byte blockData[maxIndex]; //block 값 저장
int arrIndex = 0; // 배열 arrIndex

byte refined_humidity = 0;
byte refined_temperature = 0;
byte refined_value = 0;
byte refined_dust_data = 0;

byte refined_humidity2 = 0;
byte refined_temperature2 = 0;
byte refined_value2 = 0;
byte refined_dust_data2 = 0;

/*미세먼지센서 변수들*/
#define measurePin A1 //Connect dust sensor to Arduino A0 pin
#define ledPower 6 //Connect 3 led driver pins of dust sensor to Arduino D4
#define SampleTime 30 //먼지센서 30회 샘플링

int samplingTime = 280;
int deltaTime = 40;
int sleepTime = 9680;
float voMeasured = 0;
float calcVoltage = 0;
float dustDensity = 0;

//조도센서——————————-
#define cds A0

//서보 모터 오브젝트 생성
Servo myservo;

// 온습도 센서를 디지털 4번 핀에 연결합니다.
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11

//네오픽셀 연결 핀
#define PIN1 4
//네오픽셀 LED개수
#define NUMPIXELS 4
Adafruit_NeoPixel pixels1 = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN1, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int delayval = 10;

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
SoftwareSerial Serial1(2, 3); // rx,tx

// 서보모터 변수
int val1 = 0;
int val2 = 0;

// LCD의 경우, 고유 주소를 가지고 있는데 대부분의 LCD는 2개의 주소 중 하나로 세팅되어 있다.
// 0x3F, 0×27 이렇게 두가지 주소가 있다.
LiquidCrystal_I2C lcd(0×27, 16, 2);

//—————————————

void GetData();
void get_data_print2();
void data_print1();
void LED_R1();
void LED_B1();
void LED_G1();
void window_open_close(int out, int in);
int dust_val(); // 먼지 값받아오는 함수

void setup () {

// 시리얼통신
Serial.begin(9600);
// 블루투스 통신
Serial1.begin(9600);
//서보 모터 10번핀
myservo.attach(10);
myservo.write(100);
// 조도센서
pinMode(cds, INPUT);
// 미세먼지센서
pinMode(ledPower, OUTPUT);
pinMode(measurePin, INPUT);
//온도습도센서 시작
dht.begin();
// 네오픽셀 시작
pixels1.begin(); // This initializes the NeoPixel library.

lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.clear();
}

void loop () {

// 블루투스 통신을 통해 내부데이터를 받아서 파싱을 하고, 각 변수에 저장

if (Serial1.available()) {
GetData();
}
if (arrIndex != 0 && arrIndex < 9) {
Serial.println(“내부데이터 변수 저장”);

if (blockData[0] == 104)
refined_humidity2 = blockData[1];
if (blockData[2] == 116)
refined_temperature2 = blockData[3];
if (blockData[4] == 99)
refined_value2 = blockData[5];
if (blockData[6] == 100)
refined_dust_data2 = blockData[7];
} else {

Serial.println(“내부데이터 변수 이상으로 미저장 or 블루투스 미연결—–”);
}

// 습도와 온도값을 측정하고, 제대로 측정되었는지 확인해줍니다.
byte humidity = dht.readHumidity();
byte temperature = dht.readTemperature();

refined_humidity = constrain(humidity, 0, 100);
refined_temperature = constrain(temperature, 0, 100);

// 조도센서 값
int value = analogRead(cds);
refined_value = map(value, 0, 1023, 100, 0);

// 먼지센서 값
int dust_data = dust_val(); // 먼지량을 받아옴
refined_dust_data = map(dust_data, 0, 1023, 0, 100);

// 미세먼지 농도에 따라 색변화와 부저를 활용하여 경고음 제공하기.

if (refined_dust_data > 65) {
delay(10);
LED_R1();
} else if (refined_dust_data <= 65 && refined_dust_data > 50 ) {
delay(10);
LED_RB1();
} else if (refined_dust_data <= 50 && refined_dust_data > 25) {
delay(10);
LED_B1();
} else {
LED_G1();
}

// 내부데이터와 외부데이터를 비교하여, 창문개폐 진행
// 내부 공기청정기팬의 경우에는 외부,내부 미세먼지 농도에 상관없이, 내부 미세먼지가 25 이상인 경우에는 자동으로 작동이된다.
// 창문개폐의 경우는
// 1) 외부 창문이 열리는 경우
// 외부의 미세먼지농도가 내부보다 낮을 때,
// 외부 미세먼지 농도가 높은 경우에는 창문을 열리지 않고, 내부 팬에 의해서 공기정화가 진행이 된다.
// 내부 미세먼지 농도가 25 이상일 때, 동작한다.
window_open_close(refined_dust_data, refined_dust_data2);

lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(“out dust :”);
lcd.print(refined_dust_data);
lcd.setCursor(0, 1);
if(refined_dust_data2 ==0){
lcd.print(“BT disconnected”);
}else{
lcd.print(“inner dust :”);
lcd.print(refined_dust_data2);
}

get_data_print2();
data_print1();
}

//—————————————
void LED_R1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(255, 0, 0)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_G1() {

for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(0, 255, 0)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_B1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(0, 0, 255)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_RB1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(255, 0, 120)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

//—————————————
int dust_val() //센서의 노이즈 값으로인해 여러번 데이터를 받은뒤 평균 먼지량을 구함
{
int dust = 0;
for (int i = 0; i < SampleTime; i++)
{
digitalWrite(ledPower, LOW); // power on the LED 0.028초부터 led가 가장 밝음으로 최소샘플링 타임으로 결정
delayMicroseconds(samplingTime);

voMeasured = analogRead(measurePin); // read the dust value
delayMicroseconds(deltaTime);
digitalWrite(ledPower, HIGH); // turn the LED off
delayMicroseconds(sleepTime);
//////////////////////////////////////////// dust vlaue 받아오기
calcVoltage = voMeasured * (5.0 / 1024.0);
dustDensity = calcVoltage / 0.005; //(0.17 * calcVoltage – 0.1) * 1000;
/////////////////////value 의 미세한 변화를 수식으로 먼지량으로 변환
if (dustDensity < 0) { // value 의 값이 마이너스일경우 오류 임으로 0을 대입
dustDensity = 0;
}
dust += dustDensity;
}
return (dust / SampleTime)+50; // 센싱한값의 평균을 return
}

void GetData() {
Serial.println();
Serial.println(“데이터 가져오기 시작 “);
char temp;
arrIndex = 0;

temp = (char)Serial1.read();
Serial.println(“”);
Serial.print(temp);

// 전송 시작 확인
// 블루투스 시작을 알리는 문자를 s로 설정 !!!
if (temp != ‘s’) {
while (temp != ‘e’ ) {
temp = (char)Serial1.read();
}
return;
}
String stringTemp;

while (true) {
// Serial.print(“arrIndex : “);
// Serial.println(arrIndex);

if (Serial1.available()) {
temp = (char)Serial1.read();
Serial.print(temp);

if (arrIndex > 10) {
// Serial.println(“내부데이터 변수 이상 ———-”);
break;
}

// ‘_’ 라는 문자를 통해 구분을 지어준다. 구분을 지어주는 표시라고 생각을 하면된다. ———–
if (temp != ‘_’) {

// ‘e’ 라는 문자가 나오게 되면 블루투스 통신이 끝났다는 의미이다.
if (temp == ‘e’) {
break;
}

if (isAlpha(temp)) { //temp라는 변수가 문자인지 확인을 한다.

blockData[arrIndex] = temp;
arrIndex++;

} else if (isDigit(temp)) { //temp라는 변수가 숫자인지 확인을 한다.
stringTemp += temp;

} else {
// 원하지 않는 데이터 값
Serial.println(“upload failed. error: not digit or alpha”);
arrIndex = 0;
return;
}
}

else if (temp == ‘_’) {
if (stringTemp == “”)
continue; // 아래의 것들을 건너뛴다.
blockData[arrIndex] = stringTemp.toInt();
//변수 초기화
stringTemp = “”;
arrIndex++;
}
}
}
Serial.println(“끝”);
Serial.println(“”);
delay(30);
}

// int out은 외부미세먼지농도, int in 내부미세먼지농도
void window_open_close(int out, int in) {

// 내부미세먼지농도가 낮아서 공기정화를 할 필요없는 경우
if(in < 3){
return;}
if (in < 25) {
Serial.println(“내부 공기가 매우 깨끗합니다.”);
val1 = 100;
if (val1 != val2) {
myservo.write(val1); // 창문이 닫힘.
val2 = val1;
delay(10);
}
return;
}
// 내부미세먼지농도가 안좋은 경우
else {
if (out < in) {
Serial.println(“환기를 위해 창문 open. “);
val1 = 0;
if (val1 != val2) {
myservo.write(val1); // 창문이 닫힘.
val2 = val1;
delay(10);
}
delay(10);
} else {
Serial.println(“외부 미세먼지 농도가 높아, 창문 close. “);
val1 = 100;
if (val1 != val2) {
myservo.write(val1); // 창문이 닫힘.
val2 = val1;
delay(10);
}
delay(10);
}
}
}

void data_print1() {
Serial.print(“외부센서데이터 : “);
Serial.print(“humidity : “);
Serial.print(refined_humidity);
Serial.print(” temp :”);
Serial.print(refined_temperature);
Serial.print(” cds : “);
Serial.print(refined_value);
Serial.print(” dust : “);
Serial.println(refined_dust_data);
delay(300);
}

void get_data_print2() {
Serial.print(“내부센서데이터 : “);
Serial.print(“humidity : “);
Serial.print(refined_humidity2);
Serial.print(” temp :”);
Serial.print(refined_temperature2);
Serial.print(” cds : “);
Serial.print(refined_value2);
Serial.print(” dust : “);
Serial.println(refined_dust_data2);
delay(300);
아두이노 코드 2 – 내부 담당 코드
#include “SoftwareSerial.h”
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include “DHT.h”
// I2C LCD를 쉽게 제어하기 위한 라이브러리를 추가해줍니다.
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

/*미세먼지센서 변수들*/
#define measurePin A1 //Connect dust sensor to Arduino A0 pin
#define ledPower 6 //Connect 3 led driver pins of dust sensor to Arduino D4
#define SampleTime 30 //먼지센서 30회 샘플링

int samplingTime = 280;
int deltaTime = 40;
int sleepTime = 9680;
float voMeasured = 0;
float calcVoltage = 0;
float dustDensity = 0;
// 정제된 변수값
byte refined_humidity = 0;
byte refined_temperature = 0;
byte refined_value = 0;
byte refined_dust_data = 0;

//조도센서——————————–
#define cds A0

//부저 ———————————
#define buzzer 7

//모터팬 ——————————
#define fan 9

// 온습도 센서를 디지털 4번 핀에 연결합니다.
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11

//——————————-

//네오픽셀 연결 핀
#define PIN1 4

//네오픽셀 LED개수
#define NUMPIXELS 4
Adafruit_NeoPixel pixels1 = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN1, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int delayval = 10;
int color_value=0;

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
SoftwareSerial Serial1(2, 3); // rx,tx

// LCD의 경우, 고유 주소를 가지고 있는데 대부분의 LCD는 2개의 주소 중 하나로 세팅되어 있다.
// 0x3F, 0×27 이렇게 두가지 주소가 있다.
LiquidCrystal_I2C lcd(0×27, 16, 2);

//—————————————-
void SendData();
void LED_RB1();
void setup () {

// 시리얼통신
Serial.begin(9600);
// 블루투스 통신
Serial1.begin(9600);
// 조도센서
pinMode(cds, INPUT);
// 미세먼지센서
pinMode(ledPower, OUTPUT);
pinMode(measurePin, INPUT);
//온도습도센서 시작
dht.begin();
// 12V 모터팬
pinMode(fan, OUTPUT);
// 네오픽셀 시작
pixels1.begin(); // This initializes the NeoPixel library.

// 부저 // #define buzzer 7
pinMode(buzzer, OUTPUT);
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.clear();
}
int dust_val(); // 먼지 값받아오는 함수
void loop () {

// 습도와 온도값을 측정하고, 제대로 측정되었는지 확인해줍니다.
byte humidity = dht.readHumidity();
byte temperature = dht.readTemperature();

refined_humidity = constrain(humidity, 0, 100);
refined_temperature = constrain(temperature, 0, 100);

// 조도센서 값
int value = analogRead(cds);
refined_value = map(value, 0, 1023, 100, 0);
color_value=map(refined_value, 10, 100, 0, 255);

// 먼지센서 값
int dust_data = dust_val(); // 먼지량을 받아옴
refined_dust_data = map(dust_data, 0, 1023, 0, 100);

Serial.print(” temp : “);
Serial.print(refined_temperature);
Serial.print(“‘c “);
Serial.print(” humidity : “);
Serial.print(refined_humidity);
Serial.print(“% “);
Serial.print(” cds : “);
Serial.print(refined_value);
Serial.print(” dust : “);
Serial.println(refined_dust_data);

lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(“hm:”);
lcd.print(refined_humidity);
lcd.print(” tp:”);
lcd.print(refined_temperature);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(“cds :”);
lcd.print(refined_value);
lcd.print(” dust :”);
lcd.print(refined_dust_data);

// 미세먼지 농도에 따라 색변화와 부저를 활용하여 경고음 제공하기.

if (refined_dust_data > 68) {
analogWrite(fan,150);
delay(10);
LED_R1();
tone(buzzer, 1000);
} else if (refined_dust_data <= 68 && refined_dust_data > 50 ) {
analogWrite(fan,150);
noTone(buzzer);
delay(10);
LED_RB1();
} else if (refined_dust_data <= 50 && refined_dust_data > 25) {
analogWrite(fan, 120);
noTone(buzzer);
delay(10);
LED_B1();
} else {
analogWrite(fan, 0);
noTone(buzzer);
LED_G1();
}

SendData();
}

//——————-

void LED_R1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(color_value, 0, 0)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_RB1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(color_value, 0, color_value/2)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_G1() {

for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(0, color_value, 0)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void LED_B1() {
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(0, 0, color_value)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}

void rain_color1() {

for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
int a = random(0, 255);
int b = random(0, 255);
int c = random(0, 255);

pixels1.setPixelColor(i, pixels1.Color(a, b, c)); // Moderately bright green color.
pixels1.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
}
//int dust_val() //센서의 노이즈 값으로인해 여러번 데이터를 받은뒤 평균 먼지량을 구함
{
int dust = 0;
for (int i = 0; i < SampleTime; i++)
{
digitalWrite(ledPower, LOW); // power on the LED 0.028초부터 led가 가장 밝음으로 최소샘플링 타임으로 결정
delayMicroseconds(samplingTime);

voMeasured = analogRead(measurePin); // read the dust value
delayMicroseconds(deltaTime);
digitalWrite(ledPower, HIGH); // turn the LED off
delayMicroseconds(sleepTime);
////////////////////////////////// dust vlaue 받아오기
calcVoltage = voMeasured * (5.0 / 1024.0);
dustDensity = calcVoltage / 0.005; //(0.17 * calcVoltage – 0.1) * 1000;
////////////value 의 미세한 변화를 수식으로 먼지량으로 변환
if (dustDensity < 0) { // value 의 값이 마이너스일경우 오류 임으로 0을 대입
dustDensity = 0;
}
dust += dustDensity;
}
return dust / SampleTime; // 센싱한값의 평균을 return
}

void SendData() {
Serial1.print(“s_”);
Serial1.print(“h_”);
Serial1.print(refined_humidity);
delay(3);
Serial1.print(“_t_”);
Serial1.print(refined_temperature);
delay(3);
Serial1.print(“_c_”);
Serial1.print(refined_value);
delay(3);
Serial1.print(“_d_”);
delay(3);
Serial1.print(“_e”);
delay(200);
}