개발하는 디자이너의 DIY 일상

딸내미 : "아빠! 할머니 집에서 가져오는 계란은 유정란이야?"

나 : "그럼~. 암탉도 있고 수탉도 있으니 유정란이겠지?"

딸내미 : "그럼 내가 저거 품으면 병아리가 나오는 거야?"

나 : "흠... 아니.... 아마 안될껄..... 쩝."

딸내미 : "아빠아~~~아~~ 나 병아리 나오는거 보고 싶어~~"

네..

그래서 만들기로 했습니다.

직접 만드는 바로 병아리 부화기!

시골 처갓집에서 올라오는 동안 대충 머리로 구상을 하고 인터넷을 좀 찾아보며 스펙을 구상해 봅니다.

필요한 사양

• - 37.5 도 정도의 온도를 유지할 것
• 습도는 60프로이상, 부화 2~3일 전부터는 70프로 이상을 유지할 것

간단하네요.

아마 이런식으로 만들면 되지 않을까 하고 딸내미랑 앉아서 구상을 해봤습니다.

대충 감이 오시죠? 할로겐 램프가 열이 많이 나므로 조명 역할도 하고 내부를 덥혀주는 역할을 하며 내부 공기가 균일한 온도를 갖도록 작은 팬으로 공기를 순환 시킵니다. 온도 센서를 이용하여 특정 온도보다 높아지면 램프를 꺼주고, 낮아지면 켜주는 간단한 회로가 되겠네요.

저는 지난번에 구입해 놓은 마이크로비트를 이용하기로 했습니다. 디스플레이가 달려있으므로 현재 온도를 바로 알수 있다는 장점이 있고요, 또 코딩하는 과정을 딸내미에게 보여주며 설명을 해주기 위함입니다. 아무래도 아두이노 보다는 마이크로 비트의 코딩 블럭이 아이들에게는 더 재미있고 쉽겠죠? ㅎ

재료준비

필요한 재료를 모아 봅니다.

• 적당한 크기의 스티로폼 박스
• 마이크로 비트 (또는 아두이노)
• 온습도센서 (DHT11)
• 할로겐 램프
• 12V 소형 냉각 팬 (공기 순환용)
• N 채널 MOSFET (그냥 릴레이 사용 가능)
• 3.3V 정전압 장치 (아두이노 사용할 경우 불필요)
• 전선들과 12V 아답터

네. 재료들도 심플하네요. 다행히 저는 모두 집에 있는 재료여서 따로 구입은 필요하지 않았고 바로 제작에 들어가기로 했습니다.

적당히 주워모은 재료들 입니다.

먼저 오늘의 주인공

몸값도 귀하신 마이크로비트 되시겠고요~

그 다음 선수들은요. 

네. 마이크로비트에 비하면 하찮기 그지 없는 떨거지 부품들이고요~

끝으로 여기서 안쓰이면 쓰레기가 될 스티로폼 상자가 되시겠습니다.

제작 시작!

자 먼저 상자 뚜껑에 fan 과 램프를 장착합니다.

원래 설계에는 옆에 fan 을 그려놨는데 할로겐 램프에서 열이 많이 나면 스티로폼이 녹을 것 같아 할로겐 램프의 열을 아래쪽으로 바로 쏴주기로 했습니다.

적당한 나사로 팬을 고정하고 램프를 터미널에 물려 아이스크림 막대기에  본드로 붙여 박스 뚜껑에 꼽았습니다.

다음은 메인 보드 입니다.

12V 전원을 인가 받아 12V 팬을 상시 구동하여 주고, 마이크로 비트에는 3.3V 를 보내주며 중간에 스위치가 마이크로 비트의 제어를 받아 할로겐 램프를 켰다 껐다 할겁니다.

보드를 너무 작게 자른 바람에 땜질이 조금 힘들긴했지만 필요한건 다 넣었네요.

참고로 3.3V 레귤레이터는 마이크로 비트 구동을 위한 것이므로 아두이노를 사용하시면 그냥 12V 를 vcc 에 연결하시면 됩니다. 

그리고 중간에 작은 MOSFET 이 하나 있는데, 마이크로 비트의 신호 1, 0 을 받아 할로겐 램프를 켰다 껏다 하는 스위치 역할을 할겁니다. 그냥 일반적인 릴레이를 사용하셔도 아무 문제 없습니다.

자 그럼 의도한 데로 동작하는지 테스트를 해봤습니다. 물론 아직 온도 제어는 못해봤기에 할로겐램프, 팬, 마이크로비트가 켜지는지 정도만 테스트를 해봤습니다.

자 그럼 이제 프로그래밍을 하고 박스에 나머지 부품을 설치해보겠습니다.

마이크로 비트를 컴퓨터에 연결하고 아래와 같이 코드를 작성합니다.

뭐 별건 없고요. 먼저 온습도 센서인 DHT11 라이브러리를 넣어주어야 해서 우측 톱니바퀴 -> 확장프로그램 으로 들어가신 뒤에 상단검색창에 DHT11 을 검색하신뒤 나오는 것을 클릭해주면 주황색으로 된 블럭들이 추가된 것을 볼 수 있습니다.

온도와, 습도를 저장하기 위한 변수를 2개 만들었고요, 디스플레이에 한번은 온도, 한번은 습도가 표시되도록 상태를 기록할 변수도 하나 만들었습니다.

현재온도가 -999 같은 이상한 값이 들어오기도 하여서 0 보다 클때만 동작하도록 했고요, 온도가 37도보다 낮으면 램프를 켜주고 38도 보다 높으면 램프를 끄도록 해 놨습니다.

위에서 말했지만 저의 경우 P0 핀을 MOSFET 에 연결하여 램프를 켜고 끌껀데요, 릴레이 쉴드 같은걸 이용해서 만드셔도 무방합니다. 다만 릴레이의 딱딱 거리는 소리가 듣고 싶지 않아 MOSFET을 사용했다고 보시면 됩니다.

간단하죠??

아직 헷갈리시는 분을 위해 간단히 구성도를 다시 올려보겠습니다.

자 이제 코딩도 완료 되었고 박스에 설치를 해보겠습니다.

마이크로 비트의 온도가 항상 잘 보이도록 상다 위에 꼽아 주고요, 각종 선들을 구멍을 뚫어 연결합니다.

그리고 옆쪽에 내부가 보이도록 창을 크게 내고 안쪽과 바깥쪽에 각각 투명 시트를 붙여서 단열을 해주었습니다.

내부에는 계란 판을 잘라서 한번에 8개를 넣을 수 있도록 해주었고 종지를 하나 넣어 물을 담아 놓았습니다.

그 결과는~

두구두구

쨔잔~ ㅋ

딸내미가 꾸며 준다고 이것 저것 하고 있습니다. ㅋㅋㅋ

온도도 프로그래밍 한데로 잘 동작하는 것 같습니다. 습도도 60프로 이상 잘 올라가네요.

다음에 처갓집에 갈때 가져가서 금방 낳은 신선한 계란을 담아가지고 올라오면 될것 같네요. 어짜피 12V 로 동작하므로 차량의 트렁크에 넣어서 시거잭에 연결하면 올라오는 동안도 잘 부화가 진행될거라 생각합니다.

취미생활을 즐기는 것은 매우 즐거운 일인데요, 아이와 함께 하는 취미생활은 더욱 즐거운 것 같습니다.

여러분들도 자녀들과 계란부화기 어떠세요? ㅋ

마트에서 유정란을 구입해서 넣어도 절반 정도는 부화가 된다고 하네요? ㅋ

한번 재미삼아 시도해 보셔도 좋을 것 같습니다.

자 그럼 오늘의 포스트는 이만~

다음에 부화기에서 병아리가 나오면 다시 포스팅 하겠습니다.

2022.10.28 - [DIY/micro:bit] - [DIY] 직접만든 부화기로 병아리 부화시키기

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