Transcript (최종)위즈넷 피피티 - WIZnet Academy

Wiznet 체험단 보고서
Smart 신발장
1. 제작 준비
2. 제작 과정
3. 결과
4. 부품리스트
제작 준비
1. 제작 준비
● 작품 개요
저희는 W7500을 이용하여 살균
과 습기제거를 기능을 하고 TCP
통신을 이용하여 스마트폰과 연
동하여 방향제를 살포하는 기능
을 하는 신발장을 만들기로 하
였습니다.
1. 제작 준비
● 제품 구성 및 필요 센서
온/습도 센서를 사용하여
습도를 감지한 뒤 Fan모
터를 동작
조도 센서를 사용하여 신
발의 인식을 확인
STEP 모터를 이용하여
UV LED 를 신발 있는 곳
으로 이동하여 살균 처리
스마트폰과 w7500울 연
동하여 Servo모터를 동작
시켜 방향제를 살포한다.
1. 제작 준비
● 역할 분담
이름
역할
설승환
제작 총괄
Step 모터 제어
가스 센서 제어
(조장)
민경철
반준형
한상훈
조도 센서 제어
외형 제작
온/습도 센서 제어
회로 제작
TCP 통신 제어
어플 제작
Servo 모터 제어
1. 제작 준비
● 제작 일정
1주차
작품 구상
센서 제어
모터 제어
외형 제작 및 TCP 연동
완성 및 최종결과보고서
2주차
3주차
4주차
5주차
6주차
1, 제작 일정 List
6월 4주
차
작품을 구상하다 살균처리, 냄새 제거, 습기를 제거하는 신발장을 만들기로 합의
7월 1주
차
W7500을 이용하여 GPIO 제어
7월 2주
차
위즈네트 아카데미 강의를 통해 TCP/UDP 통신에 대한 지식 습득
7월 3주
차
위즈네트 아카데미 강의를 통해 GPIO, ADC, PWM, I2C, TCP/UDP 통신 제어
7월 4주
차
신발장의 기능에 W7500 을 이용하여 스마트폰과 연동시키는 기능을 추가 하여 각 센서에
대한 블록도 작성
7월 5주
차
조도센서, 온/습도 센서, 가스 센서를 제어하여 LED와 연동시킴
8월 1주
차
24V to 12V converter, 12V to 5V converter 회로 제작, Step 모터, Servo 모터 제어
8월 2주
차
조도센서와 Step 모터 UV LED를 연동시켰고 온/습도 센서와 Fan 모터를 연동시켜 제어,
Application을 제작 후 소스 작성
8월 3주
차
TCP 소스를 만든 후 안드로이드 Application과 연동하여 Servo 모터 제어, 신발장 제작
8월 4주
차
모든 소스를 취합 후 최종 작품 결합
제작 과정
1 주차 – 작품 구상
2. 제작 과정 – 1주차
제작 일지
1주차 일지
-
1 주차 모임에서 아이디어 회의를 진행하였다.
-
여러 가지 아이디어가 나온 가운데 스마트 신발장을 만들기로 합의
-
신발장을 만들기 위해서 필요한 센서의 품목 검색하였다.
-
사용 센서는 3가지로 축약했다.
-
결론적으로 1주차에서는 아이디어 & 센서 선정 & 각 센서 블록도 작성을 주
목적으로 진행하였다.
2. 제작 과정 – 1주차
사용하는 센서
온/습도 센서
(DHT–11 )
주변 환경의
온도와 습도
를 측정하는
센서
가스 센서
(MQ-135)
주변의 가스
(암모니아)
를 측정하는
센서
조도 센서
주변의 명암을
감지하는 센서
2. 제작 과정 – 1주차
온/습도 센서를 이
용하여 습도 값을 읽
어 습도 값이 50 이
상이 되면 Fan 모터
가 동작!
CDS Cell 로 신발의 유무
를 파악 후 신발이 있으면
STEP 모터를 작동시켜
UV LED로 신발을 살균!
스마트폰으로 냄새 값
을 읽어서 버튼을 누르
면 Servo모터가 동작
하여 방향제를 살포!
제작 과정
2주차 – 센서 제어
2. 제작 과정 – 2주차
제작 일지
2주차 일지
-
2 주차 모임에서의 주 목적은 각 센서들의 회로 및 동작 소스 구현이다.
-
각자 맡은 역할별로 각 센서의 회로를 구상하여 작성한 블록도를 토대로 동
작코드를 제작하였다.
-
Web Compiler인 ARM-mbed로 어렵지 않게 구현할 수 있었다.
2. 제작 과정 – 2주차
우리가 사용하
는 온/습도 센
서 DHT11 의
회로이다.
DHT11의 소스
이다. 습도,온
도, 섭씨 등을
나타내지만 우
리는 습도 값만
사용하므로 습
도 값이 50 이
상 이면 LED
가 ON 50 이하
이면 LED가
OFF
2. 제작 과정 – 2주차
Humidity(습도) 값
이 50 이하여서
LED 가 OFF된다.
Humidity(습도) 값
이 50 이상 이여서
LED 빨간 LED가
ON된다.
2. 제작 과정 – 2주차
가스 센서로는 MQ-135를 사용하였고
MQ-135는 암모니아를 측정하기 때문
에 신발의 냄새를 잘 받을수 있을 것 같
아 이 센서를 사용하였고 센서의 회로
는 다음과 같다.
소스는 센서에 냄새를 받는 값을
hercules Tool을 이용하여 측정해보았
다.
2. 제작 과정 – 2주차
평상시 일 때는
voltage 값과
analog 값이
낮은 것을 확인
냄새를 가하니
voltage 값과
analog 값이 급격히
올라간 것을 확인
2. 제작 과정 – 2주차
조도 센서는 학교에서도
그리고 위즈네트 교육에
서도 제어해 봤었기 때문
에 큰 어려움은 없이 구
현되었다.
다음 소스는 CDS_data
값이 700 이상일 때는 빨
간LED가, 이하일 때는
파란 LED가 ON된다.
3. 제작 과정 – 2주차
CDS_Data 값
이 700 이하이
기 때문에 파란
LED가 ON된다.
CDS_Data 값
이 700 이상이
기 때문에 빨간
LED가 ON된
다.
3 주차
센서 회로 및 모터 제어
2. 제작 과정 – 3주차
제작 일지
3주차 일지
-
3 주차 모임에서의 주 목적은 센서의 반응에 의해 동작하는 Step모터와
Servo모터를 제어하기 위해 필요한 전원회로를 구현하였다.
-
그 과정에서 회로에 대한 전반적인 지식이 요구되었고, 작성한 회로를 토대
로 Pspice에서 회로 시뮬레이션을 진행하였다.
3. 제작 과정 – 3주차
Pspice
24V를 인가하였을 때
12V가 나오도록 하기
위해 다음과 같은 회로
를 찾았으며,
찾은 회로가 정상 동작
하는지 확인하기 위해
Pspice로 시뮬레이션
을 한 결과, 24V를 인
가했을 때 12V 가 나
왔다.
2. 제작 과정 – 3주차
회로를 제작하고
실제로 측정해보니
12V가 출력되었다..
2. 제작 과정 – 3주차
12v to 5v Converter 은
학교에서 배웠던 실습
이라서 쉽게 구현 할
수 있었다.
2. 제작 과정 – 3주차
이 소스는 간단하게 Step 모터가 정
회전을 하다가 사용자가 설정한
Wait(0.9)가 지난 후 역회전을 하는
소스이다.
Numstep 은 회전하는 초를 나타내고
‘0’일 땐 정회전을,‘1’일 때는 역회전
을 하며, step_speed는 회전속도를
나타낸다.
2. 제작 과정 – 3주차
적외선 센서가
인체를 인지하면
Servo모터가
작동한다.
4 - 5 주차
Application 제작
2. 제작 과정 – 4-5주차
제작 일지
4-5주차 일지
-
4-5 주차 모임에서의 주 목적은 가장 중요한 Device 제어를 위해 Application
을 제작하는 것이다.
-
초반에는 Web Server를 이용하여 단순 Web page에서 제어하는 목적을 가지
고 있었지만, 공부를 위해 Application을 제작하는 것으로 합의되었다.
2. 제작 과정 – 4~5주차
TCP 통신을 이용하여 W7500과 안
드로이드를 연동하여 Servo모터를
제어!!!
2. 제작 과정 – 4~5주차
Android Source
2. 제작 과정 – 4~5주차
이 소스는 Android 소스로
스마트폰과 w7500을 연동
하여 가스 센서 값과 Servo
모터를 제어 한다.
2. 제작 과정 – 4~5주차
TCP Source
이 소스는 스마트폰과 연동 하여 모터를 제어하고 가스 센서 값을 App으로 보낸다.
결과
3. 결과 - 동영상
신발을 올리면 그 신발이
놓여있는 곳으로 Step모
터가 동작합니다. 그리고
UV led 가 ON되면서 살
균을 합니다. 그리고 다
른 위치로 신발이 놓이면
스텝모터는 신발이 놓인
위치로 이동합니다.
Test할 때 습도를 올
리기 위해 젖은 휴지를
온/습도센서 근방에 배
치하였습니다. 그래서
일정 습도가 올라가면
FAN 모터가 동작하고
습도가 떨어지면 FAN
모터가 동작하지 않습
니다.
스마트폰으로 버
튼을 누르면
Servo모터가 동작
하여 방향제를 살
포합니다.
3. 결과 – 문제점 및 해결방안
1.
적외선 센서가 신발을 감지 하지 못하는 현상 발생
-> 조도 센서로 교체하였음.
2. UV LED에 흐르는 전류가 약해서 빛의 세기가 약한 현상 발생
-> 병렬 연결로 된 UV LED를 4개를 만든 후 사각형 모양으로 합쳐
최대한 빛을 강하게 함
3. 조도센서가 민감하지 않아서 신발이 들어와도 인식을 늦게 하는 현상
-> 소스에서 빛의 양을 받는 값의 조건을 낮춰 신발이 들어 올 때 바
로 반응하게 함
4. 핸드폰이 가스 센서의 값을 제대로 읽지 못함.
-> 핸드폰 대신 컴퓨터를 이용하여 표시
3. 결과 - 느낀점
설승환
이번 프로젝트를 통해 각종 센서들과 Step 모터 제어를
경험하여 임베디드 시스템에 대해 조금이나마 알게 되어
임베디드 시스템에 관해서 자신감이 생겼습니다.
민경철
W7500보드를 접해볼 기회가 생겨서 좋았던 공모전이었
습니다. 학교에서만 하던 것과는 달리 Wizwiki-W7500
보드를 접해보고 체험단도 진행하면서 친구들과의 좋은
추억도 쌓이고 이번 체험단을 통해 많은 것을 얻어 가는
것 같습니다.
반준형
이번 기회를 통해 ARM core 에 대해 많은 것을 공부할
수 있었으며, 함께 프로젝트를 완성해서 정말 뿌듯 했습
니다. 비록 완벽한 작품을 만들지는 못했지만 팀원들과의
협동심의 중요성을 깨달았고 자신감이 생겼습니다.
한상훈
이번에 소켓을 이용한 통신제어를 맡았습니다. 하지만 소켓 통
신은 막막하기만 했었습니다. 그래서 수업도 들어보고 인터넷도
찾아보면서 어플과 보드를 제어할 수 있게 되었고 여러 실험을 통
해 비교적 완성 되었을 때 제 자신이 한 단계 발전한 실력을 갖춘
것 같아 이번 대외활동선택을 잘했다고 생각했습니다.
4. 부품 리스트
품목
부품명
개수
가격
온습도 센서
DHT11
2
11,960원
적외선 센서
SEN0164
4
44,000원
가스 센서
MQ-135
2
12,600원
가스 센서 보드
FC-22
3,500원
STEP모터
부품 리스트
1
4017-875
1
15,000원
Servo모터
NT-S0090
1
14,000원
팬 모터
FP-108M
1
8,450원
UV LED
2
5,980원
아크릴
2
35,000원
손타카
1
15,000원
타카심
1
2,000원
경첩
2
1,400원
피스, 빠개,볼트
1
3,500원
체인
4
4,000원
1
4,000원
1
2,000원
모터 드라이버IC
방향제
합계
SLA7026
180,390원