아두이노 프로젝트 3. 시각장애인을 위한 스마트 지팡이 - 편집 역사

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	{{#seo:\|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트\|title_mode=append\|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노\|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.\|image=https://arduwiki.com/html/~~resources~~/~~assets~~/~~arduwiki~~.png}}		{{#seo:\|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트\|title_mode=append\|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노\|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.\|image=https://arduwiki.com/html/images/e/e7/%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8_%EC%A7%80%ED%8C%A1%EC%9D%B4_%EC%99%84%EC%84%B1_%EC%82%AC%EC%A7%841.png}}

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	[[파일:스마트 지팡이 어플 캡처.png]]		[[파일:스마트 지팡이 어플 캡처.png]]


	== '''결과''' ==		== '''결과''' ==

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	{{#seo:\|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트\|title_mode=append\|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노\|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.\|image=https://arduwiki.com/html/resources/assets/arduwiki.png}}		{{#seo:\|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트\|title_mode=append\|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노\|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.\|image=https://arduwiki.com/html/resources/assets/arduwiki.png}}


	== '''개요''' ==		== '''개요''' ==
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	=== 시각장애인을 위한 스마트 지팡이 ===		=== 시각장애인을 위한 스마트 지팡이 ===
	시각장애인이 사용하는 지팡이에 편의 및 안전 기능을 추가하여 보다 유용한 지팡이를 제작합니다.		시각장애인이 사용하는 지팡이에 편의 및 안전 기능을 추가하여 보다 유용한 지팡이를 제작합니다.


	=== 고려사항 ===		=== 고려사항 ===
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	* 주변이 어두워질 경우 지팡이에 부착된 네오픽셀이 자동으로 점등합니다.		* 주변이 어두워질 경우 지팡이에 부착된 네오픽셀이 자동으로 점등합니다.
	* 블루투스로 안드로이드 앱과 지팡이를 연결한 후, 지팡이의 버튼을 누르면 앱에 설정된 문자로 "목적지로 출발", "목적지에 도착", "현재 위치"를 문자로 전송합니다.		* 블루투스로 안드로이드 앱과 지팡이를 연결한 후, 지팡이의 버튼을 누르면 앱에 설정된 문자로 "목적지로 출발", "목적지에 도착", "현재 위치"를 문자로 전송합니다.


	=== '''사용 하드웨어''' ===		=== '''사용 하드웨어''' ===
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	== '''회로 구성''' ==		== '''회로 구성''' ==

	[[파일:스마트 지팡이 회로1.png\|~~936x936픽셀~~]]		[[파일:스마트 지팡이 회로1.png\|가운데\|class=coders100]]

	== '''기능 구현''' ==		== '''기능 구현''' ==
226번째 줄:		229번째 줄:

	이를 통해 시야 불명에 의한 충돌 사고를 대비합니다.		이를 통해 시야 불명에 의한 충돌 사고를 대비합니다.


	=== 안드로이드 앱을 통한 문자 전송 ===		=== 안드로이드 앱을 통한 문자 전송 ===
239번째 줄:		243번째 줄:

	=== 사진 ===		=== 사진 ===
	[[파일:스마트 지팡이 완성 사진1.png\|~~877x877픽셀~~]]		[[파일:스마트 지팡이 완성 사진1.png\|가운데\|class=coders100]]

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2024-05-24T08:20:14Z

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	* [[조도 센서(CDS)]]		* [[조도 센서(CDS)]]
	* [https://gongzipsa.com/shop/1699939289 점퍼 케이블]		* [https://gongzipsa.com/shop/1699939289 점퍼 케이블]
			* [[택트 스위치(Tact Switch)\|택트 스위치(Tact Swtich)]] 3개
	* 사용자용 안드로이드 기기		* 사용자용 안드로이드 기기

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	[[초음파 센서(HC-SR04)]]를 상단과 하단에 각각 하나씩 부착하여 장애물 감지 거리 구간에 따라 부착된 [[소형 진동 모터 1027\|소형 진동 모터]]의 세기를 조절합니다.		[[초음파 센서(HC-SR04)]]를 상단과 하단에 각각 하나씩 부착하여 장애물 감지 거리 구간에 따라 부착된 [[소형 진동 모터 1027\|소형 진동 모터]]의 세기를 조절합니다.

	[[소형 진동 모터 1027\|소형 진동 모터]]의 경우 지팡이의 손잡이에 ~~부착하여 진동 세기가 체감되도록 합니다~~.		[[소형 진동 모터 1027\|소형 진동 모터]]의 경우 진동 세기가 잘 체감될 수 있도록 지팡이의 손잡이에 부착합니다.

	~~=== 거치용 디스플레이 ===~~
	~~거치용 디스플레이는 안드로이드 기기를 활용하며 아두이노와는 [[HC-06 블루투스 모듈\|HC-06 모듈]]을 활용해 블루투스로 연결됩니다.~~

	~~아두이노 코드에는 거치용 디스플레이로 데이터를 전송하는 코드가 포함됩니다~~.		=== 주변 밝기 확인 및 네오픽셀 점등 ===
			[[조도 센서(CDS)]]를 활용해 주변의 밝기를 확인한 후 주변 사람들이 인지할 수 있도록 지팡이에 부착한 네오픽셀이 점등됩니다.

			이를 통해 시야 불명에 의한 충돌 사고를 대비합니다.

	~~블루투스로 전달받은 온도, 습도, 모터 작동 여부를 표시하는 어플리케이션을 앱 인벤터를 활용하여 간단하게 제작했습니다.~~		=== 안드로이드 앱을 통한 문자 전송 ===
	[[~~파일:거치_디스플레이_화면.jpg\|가운데\|클래스=coders100~~]]		[[HC-06 블루투스 모듈]]을 활용해 스마트폰의 앱에 연결합니다.

	~~=== 사용자용 기기 ===~~		지팡이에는 3개의 [[택트 스위치(Tact Switch)\|택트 스위치]]가 부착되어 있으며 각각 "목적지로 출발", "목적지에 도착", "현재 위치" 신호의 역할을 합니다.
	~~사용자용 기기 역시 안드로이드 기기를 활용하며 아두이노와는~~ [[~~HC-06 블루투스 모듈~~\|~~HC-06 모듈~~]]~~을 활용해 블루투스로 연결됩니다~~.

	~~아두이노 코드에 사용자용 기기로 데이터를 전송하는 코드가 포함됩니다~~.		앱에서 택트 스위치 신호를 수신했다면 미리 설정된 전화번호로 문자를 송신합니다.

			[[파일:스마트 지팡이 어플 캡처.png]]
	~~사용자 기기용 어플리케이션을 앱 인벤터를 활용하여 제작했습니다.~~

	~~어플리케이션에는 온습도 표시, 모터 가동 버튼, 음성인식(급수, 온습도 확인) 기능이 포함됩니다.~~
	[[파일:~~사용자_기기용_화면~~.~~jpg\|가운데\|클래스=coders100~~]]

	== '''결과''' ==		== '''결과''' ==

	=== 사진 ===		=== 사진 ===
	[[파일:~~가정용_스마트_식물_관리_시스템_완성사진~~.png\|~~가운데\|클래스=coders100~~]]		[[파일:스마트 지팡이 완성 사진1.png\|877x877픽셀]]


	=== Comment ===		=== Comment ===
	완성된 ~~시스템을 실제 화분에 설치한~~ 모습입니다.		완성된 지팡이의 모습입니다.

			불을 끈 어두운 환경에서는 지팡이에 길에 부착된 [[네오픽셀(WS2812)\|네오픽셀]]이 점등한 모습을 확인할 수 있습니다.

			상단, 하단에 [[초음파 센서(HC-SR04)\|초음파 센서]]가 하나씩 부착되어 장애물을 감지하며 작은 동그란 [[소형 진동 모터 1027\|소형 진동 모터]]가 손잡이 끝에 부착되어 진동합니다.

	~~화분 토양에 설치된 온습도 센서 데이터는 거치용 디스플레이와 사용자 기기로 전송됩니다~~.		[[택트 스위치(Tact Switch)\|택트 스위치]]는 손잡이에 부착되어 사용자가 쉽게 누르고, 누르면 문자가 발송됩니다.

	~~수동 모터 작동(버튼, 음성인식) 혹은 습도 기준 미달 시 워터 펌프가 가동되어 통 안의 물이 흐르게 됩니다.~~

	== '''추신''' ==		== '''추신''' ==

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	* [https://gongzipsa.com/shop/1699939289 점퍼 케이블]		* [https://gongzipsa.com/shop/1699939289 점퍼 케이블]
	* 사용자용 안드로이드 기기		* 사용자용 안드로이드 기기


	== '''회로 구성''' ==		== '''회로 구성''' ==
	~~[[파일:가정용_스마트_식물_관리_시스템_회로.png\|가운데\|클래스=coders100]]~~


	== '''기능 구현''' ==		== '''기능 구현''' ==

ArduWiki: 새 문서: {{#seo:|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트|title_mode=append|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.|image=https://arduwiki.com/html/resources/assets/arduwiki.png}} == '''개요''' == === 시각...

2024-05-24T07:10:21Z

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{{#seo:|title=아두위키 : 아두이노 프로젝트|title_mode=append|keywords=아두이노, 정보과학, 메이커학습, 수행평가, 초음파 센서, 아두이노 작품, 캡스톤작품, 아두이노 예제코드, 엔트리 아두이노, 파이썬 아두이노|description=아두이노를 활용한 프로젝트(가정용 스마트 식물 관리 시스템)를 소개합니다.|image=https://arduwiki.com/html/resources/assets/arduwiki.png}}

== '''개요''' ==

=== 시각장애인을 위한 스마트 지팡이 ===
시각장애인이 사용하는 지팡이에 편의 및 안전 기능을 추가하여 보다 유용한 지팡이를 제작합니다.

=== 고려사항 ===

* 초음파 센서를 활용해 장애물이 가까워질수록 더 강하게 진동합니다.
* 주변이 어두워질 경우 지팡이에 부착된 네오픽셀이 자동으로 점등합니다.
* 블루투스로 안드로이드 앱과 지팡이를 연결한 후, 지팡이의 버튼을 누르면 앱에 설정된 문자로 "목적지로 출발", "목적지에 도착", "현재 위치"를 문자로 전송합니다.

=== '''사용 하드웨어''' ===

* [https://gongzipsa.com/shop/1699939293 아두이노 나노]
* [[초음파 센서(HC-SR04)]] 2개
* [[네오픽셀(WS2812)|네오픽셀]]
* [[소형 진동 모터 1027|소형 진동 모터]]
* [https://gongzipsa.com/shop/1699939433 9V 배터리 케이스 DC잭 타입]
* [[HC-06 블루투스 모듈]]
* [[조도 센서(CDS)]]
* [https://gongzipsa.com/shop/1699939289 점퍼 케이블]
* 사용자용 안드로이드 기기

== '''회로 구성''' ==
[[파일:가정용_스마트_식물_관리_시스템_회로.png|가운데|클래스=coders100]]

== '''기능 구현''' ==
<syntaxhighlight lang="c++" line="1">
#include <DHT.h>
// 사용 핀번호
const int dht_pin = 2;
const int ENB = 7; //(IN3 = +, IN4 = -)

DHT dht(dht_pin, DHT11);
unsigned long past = 0;
unsigned long past2 = 0;
const unsigned long interval = 500; // 설정 시간때마다 스마트폰으로 현재 습도 및 온도 전송[ms]
int waterState = 0;
int hum = 0;
int temp = 0;

// 사용자 조정 필요 변수
int hum_criticalPoint = 25; // [*]습도 센싱 경계값(본 값보다 측정된 값이 낮을 시 워터펌프 작동)
const unsigned long waterdly = 500; // [*]워터펌프 on 시간(앱에서 눌렀을 때)

void waterOnOff(bool onOff, int val = 0) {
if (onOff == 0) { //off
digitalWrite(ENB, LOW);
Serial3.write(-10); //거치 스마트폰 전송 구분자
Serial3.write(0); //모터상태 전송
waterState = 0;
} else if (onOff == 1) { //on
digitalWrite(ENB, HIGH);
Serial3.write(-10); //거치 스마트폰 전송 구분자
Serial3.write(10); //모터상태 전송
waterState = 1;
}
if (val != 0) {
waterState = val;
}
}

int dhtfunc(char choice) {
int hh = (int)dht.readHumidity(); // 슴도
int tt = (int)dht.readTemperature(); // 섭씨 온도
if (isnan(hh) || isnan(tt)) {
Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
waterOnOff(0);
return -1;
}
switch (choice) {
case 'h':
return hh;
break;
case 't':
return tt;
break;
default:
break;
}
}

void setup() {
dht.begin();
pinMode(ENB, OUTPUT);
digitalWrite(ENB, LOW);
Serial.begin(9600);
Serial.println("strat");
Serial1.begin(9600); // 사용자 스마트폰
Serial3.begin(9600); // 거치된 스마트폰
}

unsigned long ppast = 0;
void loop() {
hum = dhtfunc('h');
temp = dhtfunc('t');

if (millis() - past2 > waterdly && waterState == 3) {
waterOnOff(0);
}
if (Serial1.available()) { // 사용자 스마트폰 수신 파트
int dump = Serial1.read();
waterOnOff(1, 3);
past2 = millis();
}

// 습도 기준 워터펌프 작동 부분
if (hum == -1 || temp == -1) {
// 사용자 스마트폰 전송
Serial1.write(-1); // 전송 시작 구분자
Serial1.write(-99); // 습도 전송
Serial1.write(-99); // 섭씨 온도 전송

// 거치 스마트폰 전송
Serial3.write(-1); // 전송 시작 구분자
Serial3.write(-99); // 습도 전송
Serial3.write(-99); // 섭씨 온도 전송
if (waterState == 0) { // 모터 상태 전송
Serial3.write(-10);
Serial3.write(0);
} else {
Serial3.write(-10);
Serial3.write(10);
}
past = millis();
} else {
if (hum < hum_criticalPoint && waterState == 0) waterOnOff(1);
if (hum > hum_criticalPoint && waterState == 1) waterOnOff(0);
}

// 스마트폰 통신 부분
if ((millis() - past) >= interval) { // 스마트폰으로 현재 습도 및 온도 전송(interval 마다 반복)
// 사용자 스마트폰 전송
Serial1.write(-1); // 전송 시작 구분자
Serial1.write(hum); // 습도 전송
Serial1.write(temp); // 섭씨 온도 전송

// 거치 스마트폰 전송
Serial3.write(-1); // 전송 시작 구분자
Serial3.write(hum); // 습도 전송
Serial3.write(temp); // 섭씨 온도 전송
if (waterState == 0) { // 모터 상태 전송
Serial3.write(-10);
Serial3.write(0);
} else {
Serial3.write(-10);
Serial3.write(10);
}
past = millis();
}
delay(5);
}
</syntaxhighlight>

=== 자동 급수 기능 ===
DHT11 온습도 센서를 활용해 온습도 정보를 받고, 이 값을 기준으로 워터 펌프의 작동 여부를 판단합니다.

워터 펌프 작동 여부가 어플리케이션과 거치용 디스플레이에 표시되어야 하기 때문에 해당하는 신호를 보내줍니다.

펌프가 가동되면 물이 미리 연결된 관을 타고 식물로 이동합니다.

=== 거치용 디스플레이 ===
거치용 디스플레이는 안드로이드 기기를 활용하며 아두이노와는 [[HC-06 블루투스 모듈|HC-06 모듈]]을 활용해 블루투스로 연결됩니다.

아두이노 코드에는 거치용 디스플레이로 데이터를 전송하는 코드가 포함됩니다.

블루투스로 전달받은 온도, 습도, 모터 작동 여부를 표시하는 어플리케이션을 앱 인벤터를 활용하여 간단하게 제작했습니다.
[[파일:거치_디스플레이_화면.jpg|가운데|클래스=coders100]]

=== 사용자용 기기 ===
사용자용 기기 역시 안드로이드 기기를 활용하며 아두이노와는 [[HC-06 블루투스 모듈|HC-06 모듈]]을 활용해 블루투스로 연결됩니다.

아두이노 코드에 사용자용 기기로 데이터를 전송하는 코드가 포함됩니다.

사용자 기기용 어플리케이션을 앱 인벤터를 활용하여 제작했습니다.

어플리케이션에는 온습도 표시, 모터 가동 버튼, 음성인식(급수, 온습도 확인) 기능이 포함됩니다.
[[파일:사용자_기기용_화면.jpg|가운데|클래스=coders100]]

== '''결과''' ==

=== 사진 ===
[[파일:가정용_스마트_식물_관리_시스템_완성사진.png|가운데|클래스=coders100]]

=== Comment ===
완성된 시스템을 실제 화분에 설치한 모습입니다.

화분 토양에 설치된 온습도 센서 데이터는 거치용 디스플레이와 사용자 기기로 전송됩니다.

수동 모터 작동(버튼, 음성인식) 혹은 습도 기준 미달 시 워터 펌프가 가동되어 통 안의 물이 흐르게 됩니다.

== '''추신''' ==
공집사의 아두이노 프로젝트 결과물은 판매되는 제품이 아니며, 프로젝트 수준에서 간단하게 진행되었습니다.

문의 및 의뢰는 [https://kmong.com/@%EA%B3%B5%EC%A7%91%EC%82%AC 크몽 공집사]로 연락주시면 감사하겠습니다.