로보밥

아두이노 FIO에는 XBee소켓과 Lipo충전기능이 내장되어 무선 센서네트워크 시스템 구현에 최적화된 제품입니다.
FIO(Funnel I/O)는 센서취득을 용이하게 하여 다양한 개발환경들에서 센서값을 활용한 인터랙티브 시스템 구현을 용이하게 하기 위한 플래폼이고, 아두이노 FIO는 그것을 위해 만들어진 하드웨어입니다.   모르는게 하나 더 늘어나서 복잡해지시나요? 걱정마세요! Funnel IO 보드는 또하나의 아두이노 보드이며, 아두이노에 FIO용 프로그램(Sketch에서 소스 기본제공)을 기록하면 아두이노를 좀더 단순한 입출력보드로 사용하는것일 뿐입니다. 범용성을 배제하고 더 쉽게 사용하기위한 것이란 얘기입니다. FIO의 공식 사이트는 관련링크를 참고하시기 바랍니다.

여기선 FIO를 범용 아두이노로 사용하고, FIO의 장점을 부각시킬 수 있는 예제 수행 결과를 시연해보입니다.
바로, 무선프로그래밍과 Wii Nunchuk 연동입니다. 본 시연을 위한 자세한 기술소개는 일단 관련링크(영문자료)를 참고하세요!
실용성이 높은 주제이므로 한국어 도움말을 제작하여 별도의 페이지로 소개해 드리겠습니다.

1. 무선프로그래밍

개요:
PC측에서 스케치로 프로그래밍한 결과를 아두이노에 전송하기 위해서는 보통 유선 USB케이블이 연결되어야 합니다.
그런데 이때 전송은 시리얼통신이 이용되는것이므로 무선시리얼 통신모듈이 있다면 무선으로도 가능하게 됩니다.
FIO는 XBee가 장착된 경우, 통신선이 공유되므로 유선으로 프로그래밍시엔 XBee를 제거후에 시리얼 통신을 해야하는 불편함이 있습니다.  하지만 이를 무선프로그래밍 환경으로 구성해두면 오히려 매우 편리한 시스템이 됩니다.
때문에 FIO와 XBee 함께 이용하실 경우엔 꼭!!!  무선프로그래밍 환경을 구성하시길 권장드립니다.

[동영상1] 프로그래밍 수행 장면 - 일반적인 프로그래밍 과정과 동일합니다. ^^

2. Nunchuk 콘트롤러 데이타 실시간 전송

개요:
FIO의 특징을 손쉽게 보여드릴 수 있는 좋은 예로 Wii 게임기의 가속도 센서 내장형 콘트롤러인 Nunchuk를 연결하여 실시간으로 3축 가속도 값,  조이스티 xy 좌표값 , 두개의 버튼(c,z) 상태값을 전송하는 예제를 보입니다.
하드웨어와 소프트웨어 모두 특별히 복잡한 구성이 없으므로 휴대성이 중요한 예술공연, 인터랙티브 창작품 등에 응용하기 좋은 구성입니다.

[동영상2] Wii Nunchuk 실시간 데이타 전송 모니터링


3.하드웨어 구성

PC 프로그래머 환경:
 1. PC용 USB XBee Dongle [

 

 

 

[사진1] PC용 XBee USB 동글

 

 

 

 

[사진2] 아두이노 FIO + Lipo배터리장착 (휴대용 준비 완료!)

 

 

 

[사진3]전체 구성도 - 무선프로그래밍 및 Nunchuk 연동

 

 

 

[사진4] Nunchuk 아답터로 연결한 상태

 

 

 

[사진5] Nunchuk 장착된 FIO 전체 구성

 

 

5. 관련자료 링크

 

무선프로그래밍 영문자료  [링크1] [링크2] 

Funnel IO 공식사이트 [링크]

 

 

 

 

 

전자칠판으로 동물원 지키기 게임을~

보통 휴대폰 사이즈로 하던 게임을 대화면으로 해보시면 느낌이 또 다르답니다.

[전자칠판-후면방사형]
 투명 아크릴판에 반투명 기름종이를 붙였습니다. 프레임은 보시다시피 옻걸이 랍니다;;


관련링크1:

적외선펜 제작용 적외선 LED 팝니다.

관련링크2:

1000원짜리 비밀펜으로 적외선펜 만들기

관련링크3:

후면반사형 전자칠판 만들기

다른 글에서 전자칠판과 적외선펜을 소개해드렸는데요, 생각해보니 Wiimote로 할 수 있는게 전자칠판뿐이 아닙니다.  더 쉽게 응용가능한 용도가 한가지 더 있는데요,,,  Wiimote를 무선 포인터(마우스)로 사용하는 겁니다.  

종종 프리젠테이션 할때 페이지를 넘기거나 화면상의 특정지점을 지적하는데 사용되는 전용 기기들이 판매되고 있습니다. 가격이 십만원정도 했던것 같은데요  Wiimote로 이걸 대신할 수 있습니다.   영화를 보거나 할때도 리모컨으로 이용이 가능합니다.

그런데, 이때 Wii 센서바 라는게 필요합니다. 
그런데 이름은 Sensor Bar인데 센서같은건 들어있지 않고 적외선 LED 몇개 달려있는겁니다. 
움직이는 Wiimote가 기준위치를 참고할 수 있도록, 가만히 앉아서 적외선 빛만 발생시켜주고 자기 역활은 끝입니다.
일종의 등대같은 녀석입니다.

쇼핑몰에서 1만원 이내에 판매되고 있더군요, 구입해서 사용하시거나  IRED를 가지고 계시다면 직접 자작하시면 더 저렴하고요 포터블하게 들고다니며 사용할 수 도 있어서 좋습니다.
( 제게서 IRED 구입하신 분들은 적외선펜 만들고 남은 IRED로 센서바 하나 만들어 두시면 좋을듯합니다. )

어떻게 만드는지 이번에도 초간단 버전을 보여드리오니 참고하시기 바랍니다.  회로는 적외선 펜과 동일합니다.   건전지 한개에 저항없이 직결하면 됩니다.  관련내용은 적외선펜 만들기 글을 참고하시기 바랍니다.

저는 스위치가 장착된 2Cell짜리 건전지 케이스를 개조해서 On/Off 되게 만들었는데 두고두고 편리하게 사용하고 있습니다.
건전지 자리 하나 비우고 그곳에 IRED를 납땜해 버리는 방법입니다. 
한가지 더 가운데쯤엔 IRED 얼굴내밀 구멍도 뚤어줘야 하는군요... 

헉,,, 납땜과 드릴작업까지 ,,,  그리 간단하지 않네요;;  그래도 마음을 비우고 한번 해보시죠 ^^

공인 받지는 못했지만, 자칭 세상에서 가장 쉬운 적외선펜(IR Pen)만들기 방법을 소개해 드리렵니다.
너무 간단해서 제작기라고 하기도 민망합니다.  멋들어진 적외선펜을 구입하거나 만들어 사용하시기 전에 우선 테스트로 적외선펜이 필요하신 경우나 여러개의 적외선펜이 필요하신 경우 뚝딱 만들어 사용할 수 있는 방법입니다.


Wii Remote Controller(이하 Wiimote)를 활용한 전자칠판 제작에 있어서 핵심 구성 요소 중 하나가  IR Pen(적외선펜)인데요, 제작 방법은 사실 단순하지만, 실제로 제작이 용이치 않습니다. 재료 구하고 조립하는데 그냥 하루가 갑니다. 그래서 제가 터득한 아주 간단한 제작법을 알려드리겠습니다. 일단 동영상을 먼저 보시죠.





자세한 설명 들어갑니다. 위와 같은 적외선펜을 만들려면 아래와 같은 재료를 구하시면 됩니다.
보셔서 아시겠지만, 저항, 전선, 전지케이스, 스위치, 납땜도구 등 아무것도 필요없습니다. IRED 다리를 구부릴때 사용할 롱노오즈 플라이어(뺀찌)가 있다면 좀더 편하게 작업 할 수 있습니다.


재료1. 적외선 LED (IRED)

• 파장이 940nm인 제품이라야 인식이 잘됩니다.  (파장이 다르면 인식률이 확~ 떨어집니다. 링크: 테스트자료)
• 저항없이 1.5V 전지에 바로 연결하시려면 최대 허용전압이 1.7V이상인 제품을 사용해야합니다.
• 단, 저항을 사용하신다면 최대 전압이 1.6V이하인 IRED를 사용하셔도 좋습니다.
• 화각도 +-20도 정도가 되야 기울기에따른 인식률 저하가 적으며, 3D 포인터 등에 활용하기도 용이합니다.
  

직접 찾아보신 분들은 아시겠지만, Wiimote용 IRED의 구입이 쉽지 않습니다. 제가 위 조건에 딱 맞는 IRED를 박스로 구입한 뒤 소량이 필요하신 분들께 판매중이오니 필요하신 분은 참고하세요 (글하단에 있는 관련링크참조)

재료2. 일반 1.5V 건전지

• 일반 1.5V 건전지로 크기는 AA, AAA타입 모두 가능합니다. 
• 건전지 (-)극 부위에 V홈이 있는(사진2) 형태가 좋습니다. 이곳에 IRED 다리를 둥굴게 말아 넣으면 전기적, 구조적으로 잘 결합되게됩니다.  신기하게도 국내산 건전지들이 보통 이런형태이고,  제가 갖고있던 중국, 일본, 미국산 건전지는 보통 이 홈의 깊이가 매우 작거나 아예 없더군요 (사진3 참조)
  

작동원리 - 전지의 구조

동영상 후반부에 보여드렸듯이 건전지 옆면도 사실 (+)극성을 갖고 있는데 비닐커버로 감싸서 절연되어 있는것입니다. 음양(-)과 양군(+)이 바로 옆집에 살면서도, 멀리 학교에서만 만나야 하는 상황 같습니다.
무슨 연애소설이나 일제시대에 만들어둔 비밀 지하통로라도 발견한 기분입니다.
비닐 장벽을 조금 제거하고 곧바로 만나게 해줬더니 전선비용도 아낄수있으니 참 좋습니다.
그런데 간혹 이상한 녀석들도 있더군요, 제가 갖고있는 중국산 건전지는 옆면이 (-)극 입니다. [사진3.중국산 참조] 이런경우 극성이 바뀌므로  전압 테스터기로 직접 확인하신 후 다리 극성을 맞쳐서 연결하시기 바랍니다.


제작 후 작동 확인법

적외선펜은 작동상태가 맨눈으로 안보입니다. 
"눈에 안보이는 빛..." 참 매혹적인 시 구절같지만, 볼 수가 없으니 왠지 답답합니다.
하지만 다행이도 요즘 우리 주변엔 디지탈카메라가 넘쳐납니다. 대부분의 디지탈 카메라들이 가시광선외에 적외선도 함께 보고있으므로  디카, 핸드폰 카메라, 웹캠 어느것이던 적외선 발광 여부를 확인할때 사용하실 수 있습니다. TV리모컨이 말썽일때도 적외선이 제대로 발광하는지 디카로 확인 가능합니다.  제작후 꼭 테스트해 보시기바랍니다.

관련링크
1. 적외선펜 제작용 적외선 LED 팝니다.
2. 1000원짜리 비밀펜으로 적외선펜 만들기
3. 1광점 3D 포인트 트래킹 구현하기
4. 3광점 헤드 트래킹 구현하기

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