라즈이노 iOT

【 아두이노ProMini#2】 초소형 블루투스 리모컨 만들기! for RC CAR ( Arduino Pro Mini) 

 지난시간, 블루투스 조이스틱으로 제어되는 소형 미니카를 만들어 보았다. 하지만 무언가 아쉽다. 아두이노 우노로 리모컨을 만들다 보니 크기가 거의 미니카와 차이 없을 정도로 크게 느껴졌다. 그래서 이번엔 아두이노 프로미니를 이용해서 한 손에 쏙들어가서 컨트롤 할 수 있도록 작게 만들어보려한다. 앞선 실습을 진행했다면 무난하게 만들 수 있을 것이다.  
(필요한 경우, 선수학습 부분을 참고하면 문제 없을 것이다)

 Let's get it~!

▶ 선수학습 :

    1. [아두이노 모듈#14] 조이스틱 Joystick 사용하기 #1 ☜ (클릭)

    2. [아두이노 모듈#6] 조이스틱 미니카 만들기 (유선 미니카 기본 참조)  ☜ (클릭)

    3. [아두이노 Proj#6]  선없는 무선 미니카 만들기 (무선 미니카 참조) ☜ (클릭)

    4. [아두이노 모듈#16] 아두이노... 블루투스통신 (블루투스 설정법 참조) ☜ (클릭)

    5. [아두이노 모듈#18] 아두이노... 블루투스통신 (블루투스 제어법 참조) ☜ (클릭)

    6. [아두이노 Promini#1] 아두이노 프로미니 사용하기(프로미니 사용법 참조) ☜ (클릭)

▶ 실습 회로 도면 :

▶ 실습목표  :  

    1. 프로미니 보드에 대해 이해하고 기본 사용법을 익힐 수 있다.

    2. 프로미니의 UART 통신을 위한 FTDI사의 FT232RL 모듈 사용법을 익힐 수 있다.

    3. 소형베터리 사용하며 작은 프로토타입의 작품을 만들어 볼 수 있다. 

▶ 코딩 :

/*  블루투스 조이스틱 조정기 만들기        */
#include  <SofrwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(2, 3);    // BTSerial(Rx, Tx)
int BTstates=0;       // 블루투스 신호 상태 저장용 변수
const int X_AXIS =0;    //마우스 X 축 (A0)
const int Y_AXIS =1;    //마우스 Y 축 (A1) 
int xVal=0;
int yVal=0;

void setup() {
  BTSerial.begin(9600);  
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {  
  xVal=map(analogRead(X_AXIS),0,1023,100,0); //x축값 읽어 저장 
  yVal=map(analogRead(Y_AXIS),0,1023,300,200); //Y축값 읽어 저장
  
  // 모터 전진 //
  if (xVal >= 60 && yVal >= 225 && yVal <=275)  { 
    BTSerial.write('f');
    Serial.println('f');
  }
  
  // 모터 후진 //
  else if (xVal <= 40 && yVal >= 225 && yVal <=275)  { 
    BTSerial.write('b');
    Serial.println('b');
  }
  
  // 모터 좌회전 //
  else if (yVal <= 240 && xVal >= 25 && xVal <= 75)  { 
    BTSerial.write('l');
    Serial.println('l');
  }

  // 모터 우회전 //
  else if (yVal >= 260 && xVal >= 25 && xVal <= 75)  { 
    BTSerial.write('r');
    Serial.println('r');
  }

 else { 
    BTSerial.write('s');
    Serial.print('s');
  }
  delay(100); 
}

▶ 코드 다운로드 :

▶ 회로 동작 영상 :

(YouTube : 1080P 고화질로 보기)

https://youtu.be/XG2exuDnex8

<카카오로 보기>

【 아두이노Proj#6】 선없는 조이스틱 블루투스 무선 미니카 만들기~! (HC-05)

 지난 시간 조이스틱을 이용한 미니카를 만들어 보았다. 하지만, 선이 연결되어 있어 움직임과 거리에 제약이 있어 많이 불편하였다. 이에, 최근에 다루었던 블루투스 통신 기능을 활용하여 무선으로 깔끔하게 제작해 보도록 하자.

▶ 선수 학습 :

    1. [아두이노 모듈#14] 조이스틱 Joystick 사용하기 #1 ☜ (클릭)

    2. [아두이노 모듈#15] L9110S 모듈 사용하기 #1 (모터 드라이버 참조)  ☜ (클릭)

    3. [아두이노 모듈#6] 조이스틱 미니카 만들기 (유선 미니카 기본 참조)  ☜ (클릭)

    4. [아두이노 모듈#16] 아두이노... 블루투스통신 (블루투스 설정법 참조) ☜ (클릭)

    5. [아두이노 모듈#18] 아두이노... 블루투스통신 (블루투스 제어법 참조) ☜ (클릭)

▶ 미니카 제작 재료 (우노보드 대신 나노보드로 대체 가능)

( ※ 배터리 전원을 5V이하로 공급 시 Step-UP 컨버터를 사용하면 되고, 5V이상을 공급 시에는 AMS1117과 같은 5V 정전압 컨버터 같은 것을 사용하면 됩니다)
예시) 18650 3.7v 1개 사용시 → Step-Up컨버터 / 18650 3.7v 2개 사용시→ 정전압 컨버터

▶ 실습 목표 :  

 1. [ L9110S 모터 모듈을 활용하는 방법에 대해 이해 할 수 있다. ] 

 2. [ 조이스틱의 컨트롤 기능을 익힐 수 있다.  ]

 3. [ Step up 컨버터를 이용해 낮은 입력 전압을 5V전압으로 승압해 주는 컨버터를 다룰 수 있다. ]

 4. [ 블루투스 모듈의 셋업과 페어링(연결) 및 사용법을 익힐 수 있다. ]

 5. [ 아두이노 두 대 상호간 통신을 통해 제어하는 방법을 익힐 수 있다 ]

▶ 실습 회로도면 :
  (이미지 클릭하면 확대 가능)

[1. 미니카 본체 연결도]
※ 18650(3.7v) 배터리를 1개 사용하는 미니카 회로도 입니다. 
당연히 움직이는 속도가 빠르지 않을 수 있고 동작 시간도 짧을 수 있습니다. 만약 배터리를 추가하여 활용하고자 할 때는 아래 미니카 전원보강회로 도면을 참고해 주세요.

[2. 미니카 블루투스 조정기 연결도]

※ 블루투스 페어링(자동 연결)을 위해서는, 선수학습 4번을 통해 블루투스 설정법을 확인하여, 본체에 있는 블루투스 모듈은 마스터(Master)로 설정하고, 조이스틱 조정기의 블루투스는 슬레이브로(Slave)로 설정 작업이 필요하다. 
(물론 마스터와 슬레이브가 반대로 바뀌어도 상관이 없다)

[ 5V 이상의 배터리 2개를 사용시 회로 연결도 ]
:  만약 5v이상의 배터리를 공급한다면,  Stepup 모듈은 필요치 않으며, 18650 두 개를 직렬로 연결하면 7.4v가 되고 Vin에 입력하고,  모터 드라이버 모듈에도 공급을 해주면 높은 전압(전력)으로인해 모터에 힘이 잘 전달 됩니다.  
이 때, 블루투스는 5V를 넘겨 입력하면 안 되기에, 아두이노의 5V 단자에서 연결해야 하니 주위하세요.

▶ 실습 절차  :  

1.   부품을 준비하여 위와 같은 회로를 각각 구성한다. 

   -  미니카의 베이스 판은 아크릴 판 혹은 MDF 등 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 한다.

   -  미니카의 구동 바퀴 외에 보조바퀴를 달아도 되고, 여기처럼 미끌리면서 지지 해줄 수 있는 둥근 나사로 간단히 해결하여도 좋다. 

   - 미니카의 구동속도나 파워를 높이고자 한다면, 3.7V 베터리 2개를 직렬연결 해주거나, 충분한 전류가 공급될 수 있도록 베터리부분을 보강 해준다. 

2.   아래 코드를 작성하고 각각의 프로그램을 로딩 후 실행시킨다.

3.  응용실습 :  코딩 부분을 수정하여 조이스틱의 대각선 방향 제어가 되도록 실습해본다. (선수학습 3번 참조)

▶ 프로그램 코드 및 설명  : 

【 코드1-본체 】

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(2, 3); // BTSerial(Rx, Tx)
int A_1A = 9;
int A_1B = 10;
int B_1A = 5;
int B_1B = 6;
int speed = 250;   // speed: 0~ 255
char joyBT;

void setup() {
  //핀을 초기화 하고, 출력설정
  pinMode(A_1A, OUTPUT);
  pinMode(A_1B, OUTPUT);
  pinMode(B_1A, OUTPUT);
  pinMode(B_1B, OUTPUT);
  digitalWrite(A_1A, LOW);
  digitalWrite(A_1B, LOW);
  digitalWrite(B_1A, LOW);
  digitalWrite(B_1B, LOW);
  Serial.begin(9600);  
  BTSerial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (BTSerial.available()) {      
    joyBT = BTSerial.read();
    Serial.println(joyBT);        
    switch (joyBT) { 
     case 'f' :        // 모터 전진        
        //모터A
        analogWrite(A_1A, speed);
        analogWrite(A_1B, 0);    
        //모터B
        analogWrite(B_1A, speed);
        analogWrite(B_1B, 0);
        break;
     
    case 'b' :        // 모터 후진                
        analogWrite(A_1A, 0);
        analogWrite(A_1B, speed);            
        analogWrite(B_1A, 0);
        analogWrite(B_1B, speed);  
        break;
       
    case 'l' :        // 모터 좌회전                
        analogWrite(A_1A, speed);
        analogWrite(A_1B, 0);            
        analogWrite(B_1A, 0);
        analogWrite(B_1B, speed);        
        break;    
    
    case 'r' :        //모터 우회전                
        analogWrite(A_1A, 0);
        analogWrite(A_1B, speed);            
        analogWrite(B_1A, speed);
        analogWrite(B_1B, 0);
        break;
    
    case 's' :        // 모터 정지      
      analogWrite(A_1A, 0);  
      analogWrite(A_1B, 0);    
      analogWrite(B_1A, 0);
      analogWrite(B_1B, 0);
      break;    
    }
  }
}

【 코드2-조정기 】

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(2, 3); // BTSerial(Rx, Tx)
int BTstates=0;       // 블루투스 신호 상태 저장용 변수

const int X_AXIS =0; //마우스 X 축 (A0)
const int Y_AXIS =1; //마우스 Y 축 (A1) 
int xVal=0;
int yVal=0;

void setup() {
  BTSerial.begin(9600);  
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  
  xVal=map(analogRead(X_AXIS),0,1023,100,0); //x축값 읽어 저장 
  yVal=map(analogRead(Y_AXIS),0,1023,300,200); //Y축값 읽어 저장
  
  // 모터 전진 //
  if (xVal >= 60 && yVal >= 225 && yVal <=275)  { 
    BTSerial.write('f');
    Serial.println('f');
  }
  
  // 모터 후진 //
  else if (xVal <= 40 && yVal >= 225 && yVal <=275)  { 
    BTSerial.write('b');
    Serial.println('b');
  }
  
  // 모터 좌회전 //
  else if (yVal <= 240 && xVal >= 25 && xVal <= 75)  { 
    BTSerial.write('l');
    Serial.println('l');
  }

  // 모터 우회전 //
  else if (yVal >= 260 && xVal >= 25 && xVal <= 75)  { 
    BTSerial.write('r');
    Serial.println('r');
  }

 else { 
    BTSerial.write('s');
    Serial.print('s');
  }
  delay(100); 
}

▶ 아두이노 파일다운 :

(다운받아서 압축을 풀어 사용하세요)

▶ 조립 과정 및 동작 영상 :

[ YouTube 고화질 영상보기 ]

https://youtu.be/zcgeo4yLVnw

【 아두이노모듈#18】아두이노 2대 블루투스 통신: 볼륨(Var)으로 서보모터 제어! (HC-05) 

 지난시간 블루투스 모듈을 이용하여 간단히 스위치(LED On/Off)제어 실습을 해보았다. 이제부터는 본격적으로 좀더 다양하고 활용도가 높은 것들을 제어 해보도록 하자. 

 이번시간에는 가변저항(Variable Resistor)을 돌려 저항값을 변화 시키면 블루투스로 페어링(연결)된 아두이노 회로2의 서보모터를 작동 시켜볼 것이다.   더불어 가변저항을 돌릴 때 변화되는 모습을 눈으로 직관할 수 있도록 LED도 달아 보았다. 

 선이 없는 무선은 자유로움과 함께 흥미로움도 한 층 끌어 올려 줄 것이다.  그럼,  Let's get it~!

▶ 선수 학습 :

   1. [아두이노모듈#16] 아두이노 2대로 블루투스통신! (블루투스 기본설정법)  ☜ (클릭)

   2. [아두이노기초#17] 아두이노 블루투스 ... LED On/Off 제어(블루투스 기초사용법)  ☜ (클릭)

   3. [아두이노에러해결#4] 서보모터 떨림 현상해결 (서보모터&블루투스 에러 대처)  ☜ (클릭)

▶ 실습 회로 도면 :

【회로 1- 서보모터-Slave 회로】

【회로 2- Var-LED-Master 회로】

▶ 실습목표  :  

    1. 블루투스 모듈(HC-05,06)의 설정과 사용법에 대해 익힌다. (페어링, 기타 설정법)

    2. 블루투스 상호간 통신을 이해하고, 이를 이용해 아두이노 상호간 데이터를 주고 받거나 제어할 수 있다.

    3. 블루투스 통신을 통해 서보모터의 회전(위치)제어를 할 수 있다(블루투스 데이터 처리법 등)

▶ 실습절차  :  

   1.  위 회로 1의 도면을 보고 회로를 구성하라. "회로1"의 HC-05 모듈은 'Slave' 모드로 설정한다. 

   2.  위 회로 2의 도면을 보고 회로를 구성하라. "회로2"의 HC-05 모듈은 'Master' 모드로 설정한다.  

   3.  아래에 있는 각각의 아두이노 코드를 보고, 작성하거나 다운받아 각각의 아두이노에 업로드 한다. 

   4.  '회로1'과 '회로2'에 전원을 공급하고 인접하게 두 면 페어링(연결)에 성공한다.

   5. '회로2'의 VAR(가변저항)의 레버를 손으로 돌리면 저항값이 변화되고, 변화되는 정도에 따라 LED 밝기가 변하며, 그 값을 블루투스 모듈을 통해 전송한다. 

   6.  '회로1'에서는 블루투스 데이터를 전달 받아서 서보모터가 범위 영역에서 잘 회전을 하는지 확인 한다. 

   7.  아래 코드는 기본 제어 코드에서 서보모터의 떨림현상을 제어하기 위한 코드가 추가 되었다.  이 부분에 대해 확인 및 이해를 하고, 본인만의 제어 코드를 적용해 보라. ( 선수학습 3번, "... 서보모터 떨림 현상 해결편" 참조 ) 

▶ 코딩 :

 【 '코드 1'- 서보모터-Slave 회로】

/* 블루투스 LED버튼 켜기 & VAR-Servo Control [ Servo part ] */
/* 아두이노/라즈베리파이-IOT 교육자료는 Rasino.tistory.com   */
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>
#define servoPin 10
SoftwareSerial BTSerial(2, 3); // BTSerial(Rx, Tx)
Servo myservo;
int BTstates=0;       // 블루투스 신호 상태 저장용 변수
int currentVar=0 ;
int previousVar=0;
int readVar = 0;

void setup()  {
  Serial.begin(9600);
  BTSerial.begin(9600);  
  myservo.attach(servoPin);
  pinMode(servoPin, OUTPUT);
}

void loop()  {  
  if (BTSerial.available())  {    
  // --- 수신되는 Var 값을 체크 후 서보 모터 구동 루틴 ---
    currentVar=BTSerial.read();
    Serial.println(currentVar);      
      // 값을 ±4 이상의 변화에서만 모터가 작동되도록하여 떨림현상 제거(값 조정가능)
      if ((currentVar > previousVar+4) or (currentVar < previousVar-4)) {
        myservo.attach(servoPin);
        myservo.write(currentVar); 
        delay(35); 
        previousVar = currentVar;        
    }   
    myservo.detach();   // 서보 모터 정지
  } 
}

 【 '코드 2'- VAR_LED-Master 회로】

/* 가변저항으로 서보모터 구동하기 with 블루투스 [VAR part]   */ 
#include  
#define LED 10 
#define VAR A0 
SoftwareSerial BTSerial(2, 3); // BTSerial(Rx, Tx) 
int brightness = 0; 
int readVar = 0; 

void setup()  { 
  Serial.begin(9600); 
  BTSerial.begin(9600);   
  pinMode(LED, OUTPUT); 
} 
void loop()  { 
//--- VAR 값을 체크 후 LED Fade In/Out과 서보모터 구동용 BT신호 발송  
  readVar = map(analogRead(VAR),0,1023,0,179); //서보모터 각도(0~180도) 
  brightness = map(analogRead(VAR),0,1023,0,255);//LED 밝기(0~255) 
  Serial.println(readVar); 
  Serial.println(brightness); 
  BTSerial.write(readVar);      
  analogWrite(LED, brightness);   
} 

▶ 아두이노 코드 다운로드 :

▶ 회로 동작 영상 :

(YouTube : 1080P 고화질로 보기)

https://youtu.be/LL-jOJ7VTcA