로보밥

RGB LED는 오색 찬란 무지개 색상을 자유롭게 표현할 수 있는 재료입니다. 하지만 여러개를 사용하기위해서는 회로나 프로그래밍이 복잡해져서 직접 제작하기엔 부담이 큽니다.  이를 위해 지금 소개해 드릴 20개단위로 LED 체인으로 구성된 제품을 사용하면 손쉽게 독립제어되는 다수의 RGB LED 사용이 가능해집니다.  관련제품 사용법을 알려드리겠습니다.

손쉽게 사용가능하도록 라이브러리와 아두이노 예제 소스가 제공됩니다.  한줄 만 수정하면 그대로 이용 가능합니다.
관련 동영상을 보신 후, 아래의 상세과정을 참고하시기 바랍니다. ^^.

- 이하 사용법 안내 -

라이브러리 설치 방법
1.압축해제후,
2. WS2801.cpp 등의 파일이 들어있는 폴더를 아두이노 설치폴더의 Libraries 폴더에 복사후,
3. 폴더명을 WS2801으로 변경하시기 바랍니다.
4. 아두이노 스케치를 재 시작합니다.

예제소스 및 수정
소스코드 폴더를 보시면 Example 폴더에 예제파일이 있습니다.
소스코드 상단주석과 설명을 보시면 설명이 되어있습니다.
해당 소스코드에서 통신용(data선, clock선)으로 사용되는 핀 2개의 번호를 확인하셔서 해당핀에 케이블을 연결하시면됩니다.
본 제품은 모듈(pixel)의 수가 20개이므로, 기본 25개로 되어있는 부분을 20으로 수정하시면 됩니다.

 int dataPin = 2;   // 데이타 전송용 데이타 핀번호 ( 다른핀으로 변경 가능)
int clockPin = 3; // 데이타 전송시 클럭용 핀번호 ( 다른핀으로 변경 가능)

WS2801 strip = WS2801(20, dataPin, clockPin);   //LED모듈 개수 25를 20으로 변경한 예

즉,  위 코드 한줄만 바꿔주시면 끝입니다.   20개 모듈체인 2세트를 연결시엔 40으로 변경해야겠죠

케이블 단자 안내 (시작 모듈 기준)

    (주의. 색상은 시작모듈 기준입니다, 두번째 모듈부터는 시작모듈 기준 배치와 동일하며 케이블 색상은 바뀔수 있으니 잘라서 사용시 주의하시기 바랍니다.아래 그림 참조)

시작모듈/끝모듈 구분법
어디가 시작이고 어디가 끝인지를 구분하시기 위해 모듈 밑면에 있는 화살표를 참고하시면 됩니다.
시작모듈에 케이블을 연결하시면 됩니다.

관련제품

RGB LED 독립 색상 제어 20개 연결형
정전압 아답터 5V 2000mA SMPS
점퍼 와이어 M/F 10개형
아두이노 UNO
브레드보드 점퍼 케이블 ( Solderless Breadboard Jumper Wire 75 pcs )
브레드보드 호환형 DC 잭 아답터 (DC Barrel Jack Adapter - Breadboard Compatible)

아두이노와  GND,  CLOCK, DATA  핀  3개만 연결해주시면 됩니다.

아두이노와 Clock, Data 신호가 연결되는 시작모듈 을 찾기 위해서 모듈 뒷면을 보시면 화살표시가 있습니다.

Male/Female 점퍼 케이블을 이용하시면 케이블 작업이 손쉬워 집니다.

20개 묶음을 2세트(총 40개) 연결한 장면입니다. (단, 전원은 힘 좋은 녀석 사용이 필수겠죠 ^^.)

Tip. 기본 20개 체인형 제품이지만, 2세트를 묶어 40개를 연결하거나  1개나 N개 단위로 잘라서 사용도 가능한 .... 기특한 녀석입니다.

ATMega 328 칩이 사용되는 아두이노(Arduino)보드에 MIDI 악기 쉴드(MP3/MIDI 지원 VLSI칩 내장)를 결합한 뒤 반나절만에 만든 전자악기입니다. 허접한 모양새와 달리 소리는 제법 쓸만합니다.( 화음까지 지원)

사운드 카테고리에 소개된 MIDI 악기 쉴드 활용 연관 동영상도 참고하시기 바랍니다.

만드는 방법소개

위 동영상에서 보여드렸던 건반악기 제작법과 소스코드를 아래의 링크에서 참고 가능하십니다!

DIY 전자악기 만드는법 소개 ( 연결방법 + 소스코드 공개)

공식 아두이노의 최신 표준보드 UNO의 R3버전이 나왔습니다.(2011년 12월)

보통 UNO 하면 마이크로콘트롤러 칩 타입에따라 SMD타입과 DIP타입 두 가지가 있었지만, 이제 형제가 더 많아졌네요, 아직 R3버전의 SMD타입은 공개되지 않은것 같으므로 현재 아래와 같은 3종류의 UNO가 있습니다.
UNO R2 DIP형
UNO R2 SMD형
UNO R3 DIP형


[]R2와 R3의 차이점 요약
일단, R2나 R3나 주 마이크로콘트롤러는 ATMega328 칩을 사용하므로
프로그래밍 가능용량이나 제어핀의 개수와 사용방법이 모두 동일합니다.
다만, USB 인터페이스칩이 변경되었고 헤더핀의 개수가 3개 추가되었습니다.
그렇다고 기본성능이 업그레이드 된것도 아니어서 기존 R2와 동일하게 사용하시면 됩니다.


[]변경된것
1.USB 인터페이스칩이 atmega8u2에서 atmega16u2로 변경됨:
단, (주콘트롤러칩은 R2와 동일하므로) 이것이 아두이노 프로그래밍 가능용량의 증가를 의미하지는 않습니다.
단, USB제어칩을 개조하여 사용할 경우 유용할수있음.

2. 노출 헤더 구멍이 3+1개 추가됨:
AREF핀옆에 I2C 헤더소켓 2구가 추가되었음.
단, 여분의 i2c핀이 새로 추가된것이 아니고 기존의 i2c핀(Analog 4번 5번)에 중복 연결된것입니다.
(차후 Mega시리즈 같은 다른 아두이노 보드와의 쉴드 호환성을 위한 고려로 여겨짐)
더불어 IOREF 노출 헤더소켓 1구가 Reset핀 옆에 추가되었습니다.
(이는 쉴드에서 보드의 작동전원을 파악하는 용도로 사용될 것으로 여겨짐)
물론 이핀도 power pin의 노출 헤더출구 1개가 추가된 것일뿐 없던 제어핀이 새로추가된것은 아닙니다.
나머지 1 구는 미사용 예비용이라네요;;

[]변경되지 않은것
1. 모든 UNO(R2 R3)는 프로세서 속도 및 기억 용량이 동일합니다.
2. 제어가능한 핀의 개수도 동일합니다.
3. 보드 크기와 모양도 그대로 유지
4. 쉴드호환성 동일( R1 R2용 쉴드를 R3에서도 그대로 호환사용가능)
5. 드라이버도 동일
6. 업로딩속도도 동일 (스케치에서 보드 종류를 UNO로 선택하면됩니다.)

참고원문링크:

http://www.ladyada.net/library/arduino/unofaq.html

이하 영문 제품자료

Description: This is the new Arduino Uno R3. In addition to all the features of the previous board, the Uno now uses an ATmega16U2 instead of the 8U2 found on the Uno (or the FTDI found on previous generations). This allows for faster transfer rates and more memory. No drivers needed for Linux or Mac (inf file for Windows is needed and included in the Arduino IDE), and the ability to have the Uno show up as a keyboard, mouse, joystick, etc.

The Uno R3 also adds SDA and SCL pins next to the AREF. In addition, there are two new pins placed near the RESET pin. One is the IOREF that allow the shields to adapt to the voltage provided from the board. The other is a not connected and is reserved for future purposes. The Uno R3 works with all existing shields but can adapt to new shields which use these additional pins.

Arduino is an open-source physical computing platform based on a simple i/o board and a development environment that implements the Processing/Wiring language. Arduino can be used to develop stand-alone interactive objects or can be connected to software on your computer (e.g. Flash, Processing, MaxMSP). The open-source IDE can be downloaded for free (currently for Mac OS X, Windows, and Linux).

Features:

• ATmega328 microcontroller
• Input voltage - 7-12V
• 14 Digital I/O Pins (6 PWM outputs)
• 6 Analog Inputs
• 32k Flash Memory
• 16Mhz Clock Speed

Documents:

• Schematic
• Eagle Files
• Product Page
• Arduino IDE Download

EL Wire 관련글을 몇차례 올렸으므로 참고하시기 바랍니다.

보시면 알 수 있으므로 기타 설명은 일단 생략합니다.. 

특정 상황마다 특정 음악을 재생해주는 장치가 있다면 인터렉티브 창작품 제작시 매우 유용합니다.  이미 소개해 드린 웨이브 실드를 이용할 수 도 있습니다만, 오늘은 좀더 간단하게 사용할 수 있는 MP3 Trigger 보드를 소개해 드리겠습니다. 

특징
1. 프로그래밍 할 필요가 없습니다.
2. 제작자가 제공해주는 파일만 복사해주면 내장 프로그램(펌웨어)을 업그레이드 할 수도 있습니다.
3. 많이 사용되는 MP3 음원을 지원합니다.
4. 간단한 사용법( MP3 파일을 숫자로 시작되는 이름으로 수정하여 복사 후 해당 숫자 버튼만 눌러주면 작동)


사용법

일단, 제품설명서를 한번 읽어 보시기 바랍니다. 더불어 최신 변경 사항이

제작자 블로그

에 소개되어 있으므로 참고하시기 바랍니다.  이곳에서 최신의 펌웨어 파일을 다운로드 받아서 펌웨어 업그레이드를 우선 하는것을 추천드립니다.


1. MP3 파일 준비
 샘플링률이 192kbps 보다 큰 음원은 재생시 음이 늘어지므로 192kbps로 변환하여 사용바랍니다.

2. 파일명 변경
 파일명을 "001첫번째음악.mp3"  와 같이 xxx 3자리 숫자로 시작하도록 변경해줍니다.
(참고사항. 펌웨어 2.4 beta 경우이며, 다른 버전의 펌웨어에서는  파일명 규칙이 다를 수 있습니다.)

예상하신대로, MP3 트리거 보드에 있는 총 18 세트의 버튼입력선과 일대일 대응되게 됩니다.
가령, 제가 사용한 음원의 경우 아래와 같습니다.

001웃고있지.mp3
002그럴꺼야.mp3
003주문을걸어.mp3
...
018마지막노래예요.mp3
 
가령, 3번핀을 버튼으로 연결 시켜주면 "003주문을걸어.mp3" 음원이 재생됩니다.



3. SD 메모리를 FAT으로 포맷합니다.
일부 SDHC 지원 및 고용량 메모리는 호환되지 않는 경우가 있으니 1~2GB 이내의 제품을 추천드립니다. (제작자 블로그 및 제품설명서를 참고하세요)

4. 펌웨어 업데이트 방법
1. 제작사 웹사이트 방문 (

링크

)
2. xxxxxx.zip 다운로드 후 압축해제하면 hex 파일이 보입니다.
3. hex 파일은 SD 메모리에 복사하고, 파일명을 MP3TRIGR.HEX 로 변경해줍니다.
4. SD 메모리를 MP3 Trigger 에 장착합니다.
5. 네비게이션 핸들 (play/stop 버튼)을 누른 상태로 전원을 켜줍니다.
6. 상태 LED가 ON상태를 유지하게 될 동안 기다립니다.  완료되면  전원을 껐다 켜주면 완료됩니다.

관련사진

참고 동영상
아래의 동영상은 일반 전선 대신 전도성실(전기가 통하는 실)을 이용하여 원하는 mp3음원을 재생시키는 장면입니다.

이미 소개해 드렸던 촬영된 이미지를 JPEG 포멧으로 압축하여 시리얼통신으로 전송해주는 카메라를 PC와 직접 연결하여 테스트해봤습니다.  시리얼 통신으로 촬영된 데이타를 전송해주므로  시리얼통신을 지원하는 모든 기기에 연결 가능합니다. 게다가 JPEG 이미지 포멧으로 압축하여 전송을 해주므로 저장만 해주면 PC에서도 그대로 확인이 가능해집니다.
본 동영상에서는 USB to 시리얼 변환기를 통해 PC와 연결한 뒤,  기본 제공되는 PC 용 테스트 프로그램을 이용하여  실시간 이미지 전송과 Single Shot(한장촬영) 기능을 테스트 및 해상도와 전송속도 조절기능도 사용해봤습니다. 

PC와 연결 구성

   PC USB포트<-> USB 케이블 <-> USB to Serial FTDI 변환기 <-> TTL Serial JPEG Camera

관련제품
 JPEG 시리얼통신 카메라
 USB to Serial 변환기 5V형

관련글 링크
 DIY 자작 휴대형 디지탈 카메라 만들기

오늘은 울트라 하이테크놀로지의 결합체인 디지탈 카메라를 만들어봤습니다.  "정말 피눈물나는 노력을 통해 완성한 나만의 아두이노 호환 똑딱이입니다." 라고 말씀드리면 거짓말이고요,  사실 제가 한 일이라곤 촬영된 이미지를 JPEG 포멧으로 시리얼통신을 통해 전송해주는 카메라와 이값을 수신하여 microSD메모리에 저장해주는 역활을 해주는 JPEG Trigger 아두이노 호환보드를 단순히 조립해주고 버튼한개 달랑 단것이 전부입니다.  아, 그리고 휴대용 카메라의 역활을 다할 수 있도록 3.7V Lipo충전지도 장착해줬습니다.  성능은 최신 카메라에 비길수 없겠지만 그래도 좋은건 센서연동 및 자유로운 제어가 가능한 아두이노 호환형 디지탈 카메라 시스템이라는 점입니다. 

시리얼통신 JPEG 카메라가 무엇인가?
시중에서 많이 구경할 수 있는 카메라들과 달리 촬영된 이미지를 JPEG 이미지 포멧으로 압축하여 시리얼 통신(TTL 레벨)으로 전송해주는 특수 카메라입니다.  즉, 시리얼 통신이 가능한 모든 기기에서 압축된 디지탈 이미지 데이타를 수신할 수 있습니다.(일반적인 video 신호 출력도 지원)  PC의 경우엔 FTDI USB시리얼 변환보드를 경유하여 카메라를 제어하고 이미지를 수신해 볼 수 있습니다. (

관련글 - 시리얼통신 카메라 PC연결하기 

)
그리고 무엇보다도 아두이노같은 8bit 저속 MCU 보드들에서도 시리얼통신으로 촬영된 이미지를 수신할 수 있게 되어 유용한 카메라입니다. 물론 압축된 이미지(JPG) 데이타라도 아두이노에서 실시간 처리를하는 것은 무리가 있습니다.  하지만 데이타를 SD메모리에 저장하고 참고하는 형태의 응용이라면 충분히 제 역활을 할수 있게되는데요,  이 역활을 하는 전용 보드(JPEG Trigger)가 있어 함께 사용하면 손쉽게 디지탈 카메라 기능 구현이 가능해집니다.

JPEG Trigger 보드
본 제품은 JPEG Camera와 짝을 이뤄 사용하도록 최적화된 아두이노 호환 보드이지만 몇가지 특수 기능을 갖쳐서 프로그램을 바꿔서 다른 용도로 사용하는것도 좋을 것 같습니다.   JPEG 이미지 저장용 microSD 메모리 인터페이스와   1V~ 5V 사이의 전원을 입력해주면 내장된 승압회로를 통해 5V전원으로 작동되도록 설계되어 건전지(1.5V or 3V)나 Lipo(3.7V) 충전지 하나만으로 작동이 가능합니다.  야호!  더불어 총 6개의 범용 IO핀( 아두이노 D2,D3,D4,A0,A1,A2) 홀이 제공되어 트리거(Trigger, 셔터눌러주기) 용도 및 기타 IO기능으로 사용이 가능합니다. 


오픈 소스 하드웨어
공개된 소스코드와 라이브러리를 설치해주면(이미 프로그램되어 있음) 원하는 방식으로 카메라 구현이 가능하므로 응용범위가 무궁무진해 집니다.

사진. 초간단 디지탈 카메라 구현 연결이미지
카메라 + 보드 + Lipo충전지 + 버튼 을 연결해주기만 하면 프로그래밍 없이도 바로 작동합니다.

동영상. 결합상태 확인 및 사진촬영 테스트

동영상 내용 소개
보드, 카메라, 충전지, 버튼이 연결된게 보입니다. 스위치를 켜주면 상태점검 후 상태 LED가 켜집니다.  이게 안켜지거나 깜빡거리면 카메라나 메모리에 문제가 있는것입니다.   초기상태의 경우  D2,D3,D4 버튼중의 하나를 GND에 연결하는 순간 카메라 셔터가 작동(촬영)되고 JPEG으로 압축된 이미지가 시리얼 통신으로 보드에 전달되고 이 정보가 SD메모리에 저장됩니다. 마침 네모로봇 군이 옆에 있어 버튼을 눌러 촬영을 해봤습니다.  이미지가 저장되는 중에 상태 LED가 깜빡거리는게 보입니다.  저장이 완료되면 상태 LED가 다시 켜집니다.  저장된 이미지는 PC에 연결하여 (변환과정 없이) 볼 수 있습니다.  (단, 초기 프로그램된 상태에선 확장자가 txt로 저장이되는 문제가 있어서 이를 PC에서 jpg 확장자로 변환해야 볼 수 있습니다. 신규 소스로 업로드하시면 이문제는 해결됩니다.)

사진. 촬영된 이미지 예



카메라와 보드 연결
JPEG카메라 <-> JPEG트리거보드
VCC -- 5V
GND -- GND
TXD -- D5(Rx)   주의. 카메라측 송신(Tx)단자가 트리거보드 측 수신(Rx)에 (교차)연결됩니다.
RXD -- D6(Tx)   주의. 카메라측 수신(Rx)단자와 트리거보드 측 송신(Tx)에 (교차)연결됩니다.
TV(미연결)  일반적인 video 신호출력선입니다. 본 예제에서는 사용안함.

전원
배터리 단자에 3.7V 정도의 Lipo충전지를 연결하여 사용하거나,
배터리 단자 옆에있는  GND와 1~5V 핀에   1~5V 전원을 연결해줍니다.
(입력된 전원은 5V승압회로를 통해 5V로 승압되어 공급되게됩니다.)
(FTDI USB시리얼 보드 연결시엔 usb 전원이 상시 연결됩니다.)

보드테스트
(카메라 및 메모리)아무것도 장착하지 않은상태에서
스위치 off상태에서 Lipo단자에 Lipo배터리 연결후, 스위치 on하고 몇초후 LED가 깜빡거려야함.


스위치 기능
배터리 입력전원을 승압회로에 연결여부를 선택해준다.(회로도를 꼭 참고하세요)
배터리 사용시 보드 ON/OFF 기능으로 사용됩니다.
(FTDI USB시리얼 보드 연결시엔 usb 전원이 상시 연결됩니다.)

사용법
카메라와 FAT 포멧된 메모리를 장착후 전원을 켜주면 LED가 ON된다.
메모리가 없거나 포멧상태 문제등으로 초기화가 안되면 LED는 깜빡인다.
카메라가 연결되지않은경우 LED가 안켜진다.
(단, 상태LED 모드는 펌웨어에 따라 다를수있으므로 해당 소스 상단 주석을 확인바랍니다.)

입출력핀
카메라 촬영신호를 받거나 I/O용으로 아래의 6개핀을 사용할 수 있습니다.
아두이노 디지탈핀 D2,D3,D4와
아두이노 아날로그핀 A0,A1,A2를 입출력
보드에는 손쉽게 전원활용을 할수있도록 각 입출력핀마다 GND,5V 홀(구멍)이 함께 있어서
총 18개의 구멍이 있습니다. 이때 GND, 5V 구멍이 안쪽에 있고 바깥쪽이 D2,D3,D4,A0,A1,A2 핀이므로 주의바랍니다.



카메라 촬영법
초기 제공되는 펌웨어(소스참조)의 경우
D2,D3,D4 핀을 GND에 연결하거나 (내부 Pullup되므로 별도 저항없어도 됩니다)
A0,A1,A2 핀을 5V에 연결하는 순간 카메라 촬영이 되고,이미지가 메모리에 저장됩니다.
이때 LED가 깜빡거리고, 저장이 끝날때까지는 재촬영이 안됩니다.


저장된 JPEG이미지
초기 제공되는 펌웨어의 경우,
저장된 이미지는 001.TXT 와 같이 확장자가 TXT로 저장되는 문제가있으며 이를 PC에서 JPG로 변경하셔야 이미지 확인이 가능합니다. 하지만 새로 제공되는 소스코드로 재프로그래밍 하시면 JPG확장자로 저장되므로 꼭 업그레이드 하시기 바랍니다.


주의사항:
보드가 켜있는 상태에서 메모리카드를 뽑지 마세요! 메모리 상태 및 보드 펌웨어 상태가 손상될 수 있습니다.
이경우 보드 펌웨어를 재프로그래밍하고 메모리를 재 포맷해야할 수 있습니다.

오늘은 귀가 즐거운 녀석을 소개해드리겠습니다.
이녀석을 아두이노 호환보드들에 장착하면 MP3 player 기능 구현이 가능하며, wma, wav, midi 포멧도 지원합니다.

완성도 높은 하드웨어
휴대용 mp3와 같은  조그셔틀 버튼과 음량버튼이 내장되어있고 ipod dock에 장착할수있는 포트도 내장되어있습니다.   게다가 헤드폰단자외에 마이크입력단자도 제공됩니다.
오호~ 녹음도 되냐고요???  네, 가능합니다. 하지만 ATmega1280이나 2560 급 보드에서만 가능하답니다.  즉, 일반 아두이노 UNO보드는 안되고 Mega2560 보드에서 가능합니다.
그리고, DIY 창작을 하는 여러분들에게는 하드웨어만 좋아서는 안되겠죠! 

오픈소스(Open Source)
본 제품을 위한 player 구현 소스코드가 공개되어 있으므로 마음대로 모든 기능을 계량 or 해킹이 가능하다는것이 가장 마음에 드는 점입니다.

첨부파일
제조사 wiki 페이지 링크가 문제일경우 첨부된 소스코드 파일을 참고하시기 바랍니다.