힐스테이트 광교산::싱크대 절수페달 IoT 연동하기 - (1)

유상옵션 선택할 때 싱크대 '절수페달' 항목을 추가했었다

저번 집(광교 아이파크)에 달려있었는데, 설거지할 때 사용해보니 굉장히 편하길래 고민없이 선택~

옵션으로 설치된 절수페달

그런데, 저번 집과는 다르게 발로 '밟는' 형태가 아니가 걸레받이 벽면에 부착되어 있어 발로 '미는' 형태의 풋스위치가 장착되어있다...

 

이게 뭐가 문제냐면...

로봇청소기가 청소하면서 누르는 바람에 물이 원치않게 틀어지는 경우가 종종 있었다

집에 있었기에 망정이지, 하마터면 쓸데없는 물낭비로 관리비 폭탄을 맞을 뻔 했다

 

로봇청소기 돌릴 때마다 수도꼭지 잠그는 것도 번거롭고 해서, 싱크대 절수페달을 스마트하게 IoT로 연동할 수 있는 방법을 찾아보기로 했다

[목표]
1. 홈네트워크 플랫폼으로 절수페달을 제어할 수 있어야 한다
2. 일정시간 물이 흐르면 자동으로 물을 꺼줘야 한다 (ex: 30초가 지나면 자동으로 잠금)

 

1. 디바이스 탐색

싱크대 하단 수납장을 열어보니 우측 구석에 뭔가 절수페달 제어기기스러운게 장착되어 있는 것이 보였다

JATA라는 이름이 적혀있는데...

웹검색을 해보니 회사이름이었다! 회사이름이 (주)자타

http://www.jata.co.kr/default/01/01.php

뭔가 남자화장실 소변기에서 많이 본 느낌이 들더라니, 이 회사 제품이었다 ㅋㅋ

 

'풋터치식 전자수전밸브' 제품 카테고리로 가니, 왠지 우리집에 달려있는 제품이랑 같은 모양새의 사진이 보인다 (JATA-2200)

http://www.jata.co.kr/default/02/01.php

 

JATA-2200 제품 상세를 살펴보자

http://www.jata.co.kr/default/02/01.php?com_board_basic=read_form&com_board_idx=12&&com_board_search_code=&com_board_search_value1=&com_board_search_value2=&com_board_page=&&com_board_id=21&&com_board_id=21

http://www.jata.co.kr/default/02/01.php?com_board_basic=read_form&com_board_idx=12&&com_board_search_code=&com_board_search_value1=&com_board_search_value2=&com_board_page=&&com_board_id=21&&com_board_id=21

 

셀프 배관작업을 수차례 해본 경험을 살려 제품을 샅샅이 살펴보자

 

2. 제품 뜯어보기

준비물: 십자 드라이버, 몽키 스패너

(1) 냉/온수 수도밸브를 잠근 뒤 제품이 고정되어 있는 벽면의 볼트를 십자드라이버로 풀어준다

누수봉인 스티커가 붙어있었는데, 나중에 다시 누수없이 잘 체결할 각오하고 떼버렸다 ㅋㅋ

어차피 문제생겼을 때 무상 A/S 불가한게 전부일테니..

(2) 몽키스패너로 호스 분리

※ 수도관 밸브를 잠궜어도, 호스와 본체 내부에 잔여 수돗물이 남아있기 때문에 바닥쪽에 물을 받을 그릇을 받쳐두고 작업해야한다

본체 뒷면에 볼트 4개가 박혀있는게 보이니 풀어주자 (본체 앞쪽 자동/수동 전환 스위치?쪽 볼트도 풀어줘야 한다)

(3) 본체 외관 분해

내부 구조는 상당히 단촐하다

전자식 밸브가 위쪽에 볼트로 고정되어 있고, 아래쪽에 조그만 인쇄 회로 기판(PCB)가 장착되어 있는게 전부

전자식 밸브는 'SUNGWOO'라는 회사의 MLV-6라는 모델로 보이는데, 아무리 구글링을 해봐도 제품정보를 찾을 수가 없다... 검색 능력의 한계인가 ㅠ

어쨌든, 이리저리 살펴본 결과 이녀석은 '외부에서 DC 전압이 가해지면 밸브가 열리고, 전압이 인가되지 않으면 밸브가 닫히는' 구조로, 현재 밸브가 열려있는지 여부에 대한 상태를 알 수 있는 별도의 신호선은 존재하지 않는다! (이거 까다롭겠는걸...)

 

아래 제어 PCB는 전원 입력단, IC칩 하나, 그리고 트랜지스터 및 수동소자(저항, 캐패시터)로 이루어진 아주 간단한 회로로 구성되어 있다

IC가 뭔지 살펴보니 PIC12F508로, GPIO 6개로 구성된 심플한 MCU다!

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/OTH/ProductDocuments/DataSheets/41236E.pdf

 

멀티미터로 이것저것 찍어본 결과 파악한 제어구조는, 

- 풋스위치: MCU GPIO Input

- 밸브 전압 구동 회로 트랜지스터 Gate: MCU GPIO Output

- 풋스위치 접점이 붙으면(Trigger), 트랜지스터 Gate단의 I/O Toggle

상태는 '밸브 열림'과 '밸브 닫힘' 두개가 전부이며, MCU는 풋스위치 트리거에 따라 GPIO Output 값을 변환하는데, 아무리 찾아봐도 Output이 On상태인지 여부를 별도로 빼주는 커넥터가 없어보였다... ㅠㅠ

(풋스위치도 2선, 밸브 전압 출력도 2선)

 

IoT 연동 시 '현재 상태'를 모르면 의미가 없기 때문에 원래 장비를 있는 그대로 활용하는건 한계가 있어보인다

 

3. 시스템 설계

이틀정도를 고민해보다가, 현재 상태는 '유량계'로 체크하는게 좋아보여서 다음과 같은 컨셉으로 시스템을 설계해봤다 (싱크대 물 사용량도 기록할 수 있으니 한층 더 IoT스러워진다)

• JATA 본체 물 입력부의 규격은 1/2인치 (DN15), 물 출력부의 규격은 3/8인치 (DN10)
  ※ 플라스틱 버니어 캘리퍼스로 대충 측정한거라 정확하지 않음 ㅠ
• 물 입력부 혹은 출력부에 전자식 유량계 장착
• WiFi 기능이 내장된 MCU 선정 (ESP계열)
• 유량계 신호 출력을 MCU의 GPIO 입력으로 입력받아 유량 측정
  - 유량이 0이면 OFF, 0이 아니면 ON으로 상태 인식
• JATA 본체 기존의 풋스위치 입력부에 MCU GPIO 출력 포트 연결
• 풋스위치 신호선은 MCU GPIO 입력으로 연결
  - 사용자가 풋스위치 눌렀을 경우 해당 신호는 MCU에서 JATA 본체로 Bypass
  - MCU 내부 제어 로직에 따라 JATA 본체 밸브 Toggle 가능
• WiFi로 MQTT Broker (mosquitto)에 연결해 Homebridge 및 Home Assistant와 연동

JATA 본체 내부의 PCB를 대체하는 방법도 고려해봤는데, PCB가 들어갈 수 있는 공간 자체가 협소한데다, 유지보수 측면에서도 불리할 것 같아 외부에 별도의 제어 회로를 두는 방향으로 컨셉을 잡아봤다

 

대충 컨셉을 확정했으니 유량계를 서치해보자!

To be continued...

[시리즈]

힐스테이트 광교산::싱크대 절수페달 IoT 연동하기 - (1)

힐스테이트 광교산::싱크대 절수페달 IoT 연동하기 - (2)

힐스테이트 광교산::싱크대 절수페달 IoT 연동하기 - (3)

힐스테이트 광교산::싱크대 절수페달 IoT 연동하기 - Final