2018.02.27 추가 사항

 정상적으로 도트매트릭스의 도트가 밝게 출력 될려면 회로를 구성해야 함. 회로 구성하지 않고 하면 전류가 모자라 도트가 흐리게 출력 됨


BI-COLOR 8X8 DOT MATRIX를 가지고 아두이노와 마이크로비트로 제어를 해볼려고 한다.


BI-COLOR 8X8 DOT MATRIX 특징은 빨강색, 녹색 LED를 통하여 빨강색, 녹색, 주황색 3가지를 표현할 수 있다. 


목표

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1. IC를 사용하지 않고 쌩으로 아두이노와 마이크로비트로 제어 한다.

   IC를 사용하지 않기 때문에 아두이노 우노와 마이크로비트로 단색만 표현 가능하다.


   아두이노 우노 + 8X8 도트매트릭스 <- 아두이노 메가로 제어 하는걸로 함.

   마이크로비트  + 8X8 도트매트릭스 <- 완료


2. 생으로 아두이노 메가로 3가지 색을 제어 한다.

   메가는 핀수가 많다.

   아두이노 메가 + 8X8 도트매트릭스 


3. MAX7219 IC를 사용하여 제어 한다.

   1개로는 단색만 제어할 수 있고 3가지 색을 표현하려면 2개로 제어 해야 한다.


4. HT16K33 IC를 사용하여 제어 한다.

   18X8까지 제어 가능한 IC다. 


5. 도트가 밝게 출력될 수 있도록 회로 구성 한다. <- 2018.02.27 추가

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4번 부터 1번 순으로 하면 그래도 쉽게 쉽게 진행될거 같은데...... 그러나 알리에서 어제 주문해서 시간이 걸린다. 3주 동안 1번부터 해야 할 거 같다. 그러면서 배우는 거니까^^. 목표를 해결하는 과정에서 나온 결과물을 정리하면 꽤 괜찮은 컨텐츠가 될거 같다.

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 오늘은 마이크로비트서보모터제어하여 무선으로 전등을 켜고/끄는 IOT 제품흉내 내볼까 한다. 항상 그래 왔듯이 동작하는 동영상을 먼저 보자. 흉내를 내는 것이기 때문에 깔끔하게 조립하지는 않았다. 그냥 프로토타입이라고 생각하면 된다.


 첫번째 동영상은 전등 스위치에 장착 하기전동작이 잘되는지 확인 하는 동영상이다.

<동작 확인 동영상>


 두번째 동영상실제 전등 스위치설치하여 동작 해보는 동영상이다.

<실제 전등 스위치에 설치하여 동작 확인하는  동영상>


 세번째 동영상전등 스위치쪽 동작 확인 하는  동영상이다.

<전등 스위치쪽 테스트 동영상>


 마이크로비트 2개서보모터제어하여 전등 스위치 IOT를 흉내낸 것이다. '서보모터가 안보이는데? 그리고 동영상 속의 길고 하얀 그것은 무었일까? 그럼 저안에 서보모터가 들어있는건가?'라고 생각 할 것이다. 맞다! 그렇다! 저 안에 서보모터가 들어가 있다. 블록코딩을 하기 전에 서보모터가 들어가 있는 그것에 대해 알아 보자. 


그것은 스위처! <- 클릭


홈페이지상에 있는 제품과는 많이 다르다. 맞다. 내가 가지고 있는건 몇년전에 구매한 스위처다. 클라우딩펀드로 구매한 스위처 첫번째버전! 여자친구가 침대에 있다가 잘려고 불 끄러 갈때 잠이 깨서 휴대폰으로 끌 수 있는 제품을 찾다가 구매한 제품이다. 이외에 다른 제품도 있는데, 스위처는 전등 스위치에 붙히고 블루투스로 연결하여 편하게 쓸수 있는 제품이다. 스위치배선에 연결하는 제품은 설치가 쉽지 않아서 이 제품을 구매했다. 그러나 완벽함을 추구하는 여자친구는 가끔 블루투스가 정상적으로 연결이 안되어서 불편함을 호소하여 지금까지 내가 가지고 있었다. 그리고 마이크로비트로 전등 스위치 IOT를 흉내내 보자 해서 뚝딱 하고 마들어 봤다. 정말 뚝딱 하고 만들어 졌다.


 그럼 이제 시작해 보자. 부제인 '단지 서보모터를 제어했을 뿐인데'를~~~~~~~~ GO GO GO!


 블록코딩 하기 전스위처 안은 어떻게 생겼는지 보자! 아래 사진처럼 서보모터(SG90), 조도센서(Cds), 충전모듈(TP4065), 블루투스&MCU로 구성되어 있다. 내가 필요한건 하우징& 서보모터다! 나머지는 마이크로비트가 제공하는 기능으로 할 것이다. 

<스위처 내부 사진>


 마이크로비트와 위의 재료로 전등 스위치 IOT를 흉내 낼건지 큰 그림그려보자.

<큰 그림>



필요한 재료

마이크로비트 2대

마이크로비트 확장보드 1개

서보모터(SG90) & 스위처 하우징

보조배터리


 

<준비된 사진>


 준비는 되었다. 그럼 블록코딩을 해보자.

<송신쪽 마이크로비트 블록코딩> 

microbit-전등mb1 (2).hex

 

송신쪽 마이크로비트 블록코딩간단하다.

A버튼을 누루면 1송신

B버튼을 누루면 0송신


1 -> 전등 켜기

0 -> 전등 끄기



<수신쪽 마이크로비트 블록코딩>

microbit-전등mb2 (2).hex


 

수신쪽(서보모터 제어) 마이크로비트 블록코딩도 간단하다.


무선으로 값을 받으면 서보모터제어한다.

값이 1이면 전등 스위치 켜기

값이 0이면 전등 스위치 끄기


 마이크로비트 2개를 가지고 전등 스위치 IOT흉내 내어 보았다. 기존 제품품질이나 디자인이나 성능은 많이 차이가 난다. 왜냐면 목적 자체가 무선으로 켜고/끄기간단하게 동작 원리만 흉내낸 것이기 때문인다. 스위처 처럼 제품으로 만들려면, 비용적인 부분, 디자인적인 부분, 기능적인 부분, UX적인 부분 이외에도 많은 부분을 고려해야 한다. 어쨋든 나는 마이크로비트를 가지고 아이디어를 표현하고, 제품으로 가능성이 있는 것들전문가한테 맡겨야 겠다. 


 내일 부터 설연휴다. 재미있게 보내자!



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<펄러비즈 하트 사진> 

출처 : http://blog.naver.com/amin0831/220667134588

 

 사진에 보이는 것처럼 펄러비즈로 만든 하트 모양을 마이크로비트 네오픽셀 LED를 이용하여 만들어 보려고 한다.  


재료는 아래와 같다.

 * 마이크로비트 1개 

 * 네오픽셀 RGB LED 27개

 * 점퍼선 3개

 * 하트모양 아크릴 앞 뒤 한개씩

 * 고정 너트(3개)와 볼트(6개) 



완성된 것을 먼저 보자

<27개의 네오픽셀에다가 레인보우적용한 것>


<27개의 네오픽셀에다가 내가 원하는 색을 적용한 것>


첫번째화려하지만, 오늘 목표두번째다. 자 이제 작해 보자! 크게 두 부분으로 나눠서 해야 된다. 한 부분은 내가 원하는 동작을 할 수 있게 재료들연결 해줘야 한다. 즉 피지컬(물리적인) 부분이다. 다른 한 부분소프트웨어다. 내가 원하는 색으로 네오픽셀 LED동작하게 끔 마이크로비트 블록코딩을 해야 한다. 먼저 소프트웨어 부분 부터 해보자.


 

<간단하게 목표 정리한 노트>

 

 다음은 종이에 정리한 내용이다.


 * 얼굴 부분과, 눈 부분 각각 제어

   한번에 전부 제어 할려면, 눈 모양 만큼 똑같은 걸 반복해야 해서, 

   반복을 피하려고 얼굴 부분과 눈 부분을 분리하여 제어 한다.


 * 오른쪽 하트속의 숫자

   네오픽셀 위치다. 위치는 0부터 시작 하기때문에 0~26을 사용 한다.


 * 을 제어할 네오픽셀 위치

   눈의 위치는 5, 6, 8, 9, 12, 13, 15, 16다.

   00 00 ->  5  6  8  9

   00 00     1223 1516


 * 눈 모양은 8가지로 한다.

   OO OO | OO OO | OO OO | OX  XO | XO  OX | XO  XO | OX  OX | OO OO 

   XO XO  | OX  OX | OX  XO | OO OO | OO OO | OO OO | OO OO | XO  OX




종이에 정리한 내용을 가지고 블록코딩을 하자. microbit-하트 (8).hex

얼굴 부분




눈 부분

 

얼굴 부분 - face 배열 변수에는 얼굴 부분에 해당하는 네오픽셀 LED 위치가 저장되어 있다.

*얼굴색바꾸기 함수는 face 배열 변수의 있는 값을 하나씩 꺼내 그 위치에 있는 LED 색을 그린으로 설정한다.


눈 부분 - eyes 배열변수에는 눈 부분에 해당하는 네오픽셀 LED 위치가 저장되어 있으며, eyeShape 배열 변수에는 0,1로 눈 모양을 표현한 값들이 들어 있다. 예들 들면 다음과 같다.

  00 00 -> 0, 0, 0, 0 

  0X X0     0, 1, 1, 0

*눈모양바꾸기 함수는 랜덤으로 0~7 중에 한 숫자를 선택하여 눈모양을 결정하고, eyes 배열 변수와 eyeShape 벼열 변수의 값들을 가지고 눈 모양 위치에 있는 LED 색을 정해진 색으로 지정한다


<블록코딩 사진>


얼굴 부분과 눈 부분을 쉽게 제어하기 위해 배열을 사용했다. 블록코딩으로 배열은 가독성이 떨어져 코드로 아래와 같이 표현 한다.

face = [0, 1, 2, 3, 4, 7, 10, 11, 14, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26]

eyes = [5, 6, 8, 9,
12, 13, 15, 16]
eyeShape = [[0, 0, 0, 0,
1, 0, 1, 0],
[0, 0, 0, 0,
0, 1, 0, 1],
[0, 0, 0, 0,
0, 1, 1, 0],
[0, 0, 0, 0,
1, 0, 0, 1],
[0, 1, 1, 0,
0, 0, 0, 0],
[1, 0, 0, 1,
0, 0, 0, 0],
[1, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 0],
[0, 1, 0, 1,
0, 0, 0, 0]]

 

 


이제 다른 한 부분피지컬(물리적인) 부분을 보자. 완성된 피지컬 부분은 아래 사진과 같다.

<만든어진 하트를 마이크로비트와 점퍼선으로 연견할 사진>


<하트모양 아크릴 & 네오픽셀 LED>


내가 사용한 네오픽셀은 스트립 타입이다. 그래서 옆의 사진처럼 필요한 만큼 짤라서 쓰고 이어서 쓸수 있다. 개수로 27개가 필요하다. 아크릴은 예전에 수원 셀프제작소에서 레이저로 잘라 만든 것이다. 시중에서 파는 것이 아니다...... 일단 저렇게 고정해 놓고, 잘린 부분은 선으로 이어 주면 된다.

 

<선을 연결 하기 전>


<선 연결 후>


사진에 보이는 대로 래 한줄인 네오픽셀 스트립을 필요한 만큼 잘라 하트 모양을 만들고 잘려진 부분을 으로 연결한 것이다. 네오픽셀 스트립을 이용하는 이유는 3선으로(GND, +5V, DI)로 쉽게 제어가 가능하기 때문이다.

피지컬(물리적인) 부분은 이것으로 완성이다. 


네오픽셀 LED는 사용&제어가 쉬워서 응용할 수 있는 부분이 많다. 할 수 있는 것들을 찾아봐야 겠다.

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