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[14편] 물 새는지, 얼마나 쓰는지 숫자로 보자 - YF-S201 수도 사용량 노드

YF-S201은 배관을 흐르는 물에 의해 내부 임펠러가 돌면서 펄스를 발생시키는 유량 센서입니다. 펄스 수를 세면 사용한 물의 양(L)을 계산할 수 있고, 결과는 16번 Water 슬롯으로 보냅니다.

준비물과 가격

핀 연결

전체 코드

YF-S201은 1리터당 약 450펄스를 발생시킵니다. 인터럽트로 펄스를 세고, 일정 간격으로 리터 단위로 환산해 전송합니다.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

const char* ssid     = "IoT_Hub_Net";
const char* password = "iothub1234";
const char* hubURL   = "http://192.168.1.1";

#define FLOW_PIN     4    // D2 (인터럽트 가능 핀)
#define SLOT_NO      16
#define PULSE_PER_L  450  // YF-S201: 450펄스/L
#define INTERVAL     15000

volatile unsigned long pulseCount = 0;
unsigned long lastSend = 0;

void ICACHE_RAM_ATTR countPulse() {
  pulseCount++;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(FLOW_PIN, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(FLOW_PIN), countPulse, FALLING);

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to IoT_Hub_Net");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); }
  Serial.println("\nConnected!");
}

void loop() {
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastSend > INTERVAL) {
    // 펄스 → 리터 변환
    unsigned long pulses;
    noInterrupts();
    pulses = pulseCount;
    pulseCount = 0;
    interrupts();

    float liters = (float)pulses / PULSE_PER_L;

    Serial.print("Pulses: "); Serial.print(pulses);
    Serial.print(" -> Water: "); Serial.print(liters, 2);
    Serial.println(" L");

    WiFiClient client; HTTPClient http;
    String url = String(hubURL) + "/set?no"
               + String(SLOT_NO) + "=" + String(liters, 1);
    http.begin(client, url); http.GET(); http.end();
    Serial.println("HTTP -> " + url);

    lastSend = now;
  }
  delay(100);
}

확인

수도꼭지를 틀면 시리얼 모니터에 Water: 2.5 L 같은 값이 표시되고, 두뇌 16번 슬롯에도 표시됩니다.

시리얼 모니터

업로드가 끝나면 Arduino IDE의 툴 → 시리얼 모니터를 열고 보드레이트를 115200으로 맞춥니다. 다음은 정상 동작을 확인하기 위한 시리얼 모니터 출력 예시입니다. 이 로그는 실제 캡처가 아니라, 유량 센서 펄스와 16번 슬롯 누적 사용량 전송을 확인하는 예시입니다.

[BOOT] Home IoT Node #14 - Water flow YF-S201
[INT] pulse counter attached, debounce=50ms
[SENSOR] pulses=38 flow=1.9L/min total=0.32L
[FILTER] air_bubble_noise=PASS
[HTTP] GET /set?no16=0.32
[HUB] 200 OK - slot no16 updated
[CHECK] leak watch enabled when flow continues too long

• Connected 또는 connected가 보이면 Wi-Fi 연결 단계는 통과한 것입니다.
• HTTP 200 또는 200 OK가 보이면 두뇌 서버에 값이 전달된 것입니다.
• 값이 갱신되지 않으면 먼저 URL의 슬롯 번호와 센서 배선을 함께 확인합니다.

다음 글 예고

빗물 감지는 우적 센서 하나로 시작할 수 있는 비교적 단순한 구성입니다.

YF-S201 수도 사용량 센서 활용 가이드

YF-S201은 물이 흐를 때 내부 임펠러(날개바퀴)가 돌면서 만드는 펄스 신호를 세어 사용량을 리터 단위로 환산하는 홀센서 방식 유량계입니다. 배선과 코드는 앞 절에서 다뤘으니, 여기서는 '우리집 IoT 허브'에서 실제로 쓸모 있게 만드는 방법을 정리합니다.

안 될 때 체크포인트

이 노드는 코드만 보면 짧아 보일 수 있지만, 실제 집에 붙이면 센서 위치·전원·무선망·노이즈 때문에 값이 쉽게 흔들립니다. 아래 항목은 두뇌 서버에 잘못된 판단 근거가 들어가지 않도록 현장에서 먼저 점검할 내용입니다.

활용 방안

단순히 물이 흐르는지 아는 것을 넘어, 누적 리터를 쌓으면 다양한 지표가 나옵니다.

• 수도요금 추정: 월 누적 사용량에 지역 요금 단가를 곱해 이번 달 예상 요금을 대시보드에 표시합니다.
• 누수 감지: 새벽 2~4시처럼 아무도 물을 안 쓰는 시간대에 지속적인 미세 흐름이 잡히면 변기 부속 누수나 배관 누수로 판단해 알림을 보냅니다.
• 정원 관수량 관리: 텃밭·화단 호스에 달아 '오늘 몇 리터 줬는지'를 기록하고 목표치 도달 시 자동으로 밸브를 잠급니다.
• 샤워 시간·습관: 1회 샤워당 사용량과 지속 시간을 로깅해 가족별 물 절약 챌린지에 활용합니다.

추천 설치 장소

• 화살표 방향 준수: 센서 몸체의 화살표를 실제 물 흐름 방향과 반드시 일치시킵니다. 반대로 달면 계측이 부정확하고 임펠러가 잘 안 돕니다.
• 수평 설치: 임펠러 축이 수평이 되도록 눕혀 달면 저유량에서도 회전이 안정적입니다. 수직 배관보다 수평 구간이 유리합니다.
• 계량기 이후: 수도 계량기 다음, 분기되기 전 지점에 달아야 집 전체 사용량을 잡습니다. 특정 용도만 재려면 해당 분기 라인에 답니다.
• 진동·역류 주의: 펌프 바로 뒤나 급격한 꺾임 직후는 난류·역류로 오차가 커지니 피하고, 직선 배관 구간을 확보합니다.
• 접근 쉬운 실내: 청소·점검·배선 정비가 필요하므로 손이 닿고 동파 걱정 없는 실내에 두는 것이 좋습니다.

실전 팁과 주의점

• 보정계수는 유량별로 다르다: 데이터시트의 'F=7.5×Q' 같은 값은 평균치일 뿐, 실제로는 저유량에서 오차가 큽니다. 1L 계량컵이나 페트병으로 여러 유량에서 직접 채수해 나만의 펄스-리터 계수를 구합니다.
• 저유량 감지 한계: YF-S201은 대체로 분당 1L 미만의 아주 약한 흐름은 임펠러가 안 돌아 놓칩니다. 미세 누수 감지에는 한계가 있음을 감안합니다.
• 이물질·석회 청소: 모래·녹·석회가 임펠러에 끼면 회전이 뻑뻑해집니다. 앞단에 간이 필터(스트레이너)를 두고, 주기적으로 분리 세척합니다.
• 방수 배선: 센서 커넥터 부위는 물이 튀는 곳이라 열수축 튜브·에폭시로 방수하고, 결선부가 배관보다 낮지 않게 배치해 물이 타고 들어오지 않게 합니다.

자주 묻는 질문

Q. 온수에도 쓸 수 있나요? A. YF-S201은 보통 80℃ 이하 권장입니다. 급탕 직후 고온 구간은 피하고, 온수용은 내열 사양(YF-S201C 등)을 확인합니다.

Q. 수압이 세지면 센서가 터지지 않나요? A. 정격 사용 압력(약 1.75MPa 내외)을 넘지 않으면 괜찮습니다. 수격(워터해머)이 잦은 곳은 앞단에 감압·완충을 두는 것이 좋습니다.

Q. 값이 실제 계량기와 안 맞아요. A. 대부분 보정계수 문제입니다. 계량기 눈금과 센서 누적값을 같은 구간에서 비교해 계수를 재조정하면 오차가 크게 줄어듭니다.