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360도 적외선 레이더

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작성자 브랜든 작성일16-10-19 11:23 조회4,524회 댓글2건

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게임이나 영화로 보면 군사기지에 쓰는 레이더망을 본 적이 있으신가요?

저도 저런거 하나쯤은 갖고 싶다는 느낌이 와 닿았습니다.

 

그.래.서 아두이노로 만들어 보았습니다.


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부품 알아보기

 

슬립링, 아두이노 우노, 적외선거리센서, DC모터(기어박스) , 모터드라이버, 미니브레드보드,

아두이노 우노 홀더(아크릴판) , 엔코더 모듈, 점퍼선, 본드

가 필요합니다.

 

여기서, 360도 계속 돌아도 꼬이지 않는 선이 있을까? 라고 생각이 되었는데,

아무리 이리 돌고 저리 돌아도 꼬이지 않는 "슬립링"이라고 부르는 부품입니다!

 

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서로간의 전선이 떨어져 있는 것 같지만 신기하게도 전류가 흘러 가네요!

 

 

 

제작 과정

 

맨 처음엔 아두이노 우노 홀더에 있는 아크릴보호필름을 뜯습니다.

(이걸 나중에 알아서 반밖에 뜯지 못했습니다ㅠㅠ)

 

 

다음에는 아두이노 우노를 아두이노 우노 홀더에 나사로 고정해줍니다.

TIP! 볼트를 아래에서 위로해야 쉽게 고정할 수 있습니다.

그리고 너트가 빠지기 쉬우므로 꼭 조여주세요!

 

 

미니 브레드 보드도 마찬가지로 부착해줍니다.

송곳 등으로 모터드라이버가 고정될 수 있을 만한 크기로 뚫어서 나사로 고정하거나

양면 테이프로 붙여줍니다.
 

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적외선 센서의 선과 슬립링 선 색깔과 맞춰서 납땜해서 연결해 줍니다.

TIP! 연결하기 전에 수축튜브를 넣고 선끼리 납땜한 뒤, 안 보이게 감춰서 인두기로 살짝 데여주면 좋습니다.

 

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회전하면서 적외선 센서가 날라가지 않게 엔코더 원판과 적외선 센서를 본드로 부착해 줍니다.

모터의 다른 한쪽 면에는 엔코더를 부착해 줍니다.

 

 

마지막으로 모터를 아두이노 우노 홀더에 고정할 수 있게 간단한 나무조각으로 고정해줍니다.

그리고 회전하다가 선이 엉킬 위험성이 있어서 슬립링의 선들을 테이프로 묶어줍니다.

 

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위와 같이 배선합니다.

 

 

 

소스코드 알아보기

 

아두이노 코드입니다.

 

const int ir = 0;
const int motor1 = 5;
const int motor2 = 6;
const int encoder = 7;
int count= 0;
int pulse;
int temppulse;
int rotation=0;

void setup()
{
  analogReference(DEFAULT);
  Serial.begin(9600);
  pinMode (ir, INPUT);
  pinMode(motor1,OUTPUT);
  pinMode(motor2,OUTPUT);
  pinMode(encoder,INPUT);
  //기본 설정을 해줍니다.
}

void loop()
{
  analogWrite(motor1,255);
  digitalWrite(motor2,LOW);
  //모터 속도를 설정합니다.
  int raw=analogRead(ir);
  int volt=map(raw, 0, 1023, 0, 5000);
  int cm=(21.61/(volt-0.1696))*1000;
  //PS센서값을 측정합니다.
  pulse = digitalRead(encoder);
 
  if(pulse != temppulse)
  {
    count = count+1;
    digitalWrite(motor1,LOW);
  }
  else
    analogWrite(motor1,255);
  int angle = count*9;
  if (count == 39)//한바퀴를 다돌면...
  {
    angle = 0;
    count = 0;
    rotation = rotation +1;
  }
  //엔코더 값에 따라서 모터를 제어합니다.
 
  Serial.print(angle);
  Serial.print(",");
  Serial.print(cm);
  Serial.print(".");

  //값을 화면에 출력합니다.
 
  temppulse = pulse;
}
 

 

 

 

업로드한 후에 시리얼 모니터로 보면 엄청나게 빠른 속도로 숫자가 올라갑니다!
하지만 아두이노로 근처 장애물이 있는지 없는지 이미지를 파악하기가 힘듭니다.
그래서 아래 processing 프로그램을 이용하겠습니다. 

 

프로세싱 코드입니다.


import processing.serial.*;
 
Serial myPort;
String myString = null;
int angle = 0;
int distance = 0;
int pangle = 0;
int pdistance = 0;
 
void setup(){//기본설정
  size(700, 700);
  background(0);
  myPort = new Serial(this, "
COM5", 9600);
}
 
void draw(){//화면에 그림을 표시해줍니다.
  noStroke();
  fill(0,10);
  rect(0,0,width,height);
  drawRader();
  drawLine();
  drawObject();
  pangle = angle;
  pdistance = distance; 
}

void serialEvent(Serial p){//시리얼 입력이 생기면
  try{
    myString = p.readStringUntil('.');
    String[] list = split(myString, ',');
    angle = int(list[0])*1; // 각도를 저장
    distance = int(list[1].replace(".",""));//거리값을 저장
    println(distance);
  }catch(Exception e){
  }
}
 
void drawRader(){//레이더의 바탕을 그려줍니다
  pushMatrix();
  translate(width/2, height);
  noFill();
  strokeWeight(2);
  stroke(98, 245, 31);
  
  // draw the arc lines
  arc(0, -width/2, width, width, 0, TWO_PI);
  arc(0, -width/2, width*2/3, width*2/3, 0, TWO_PI);
  arc(0, -width/2, width*1/3, width*1/3, 0, TWO_PI);
  arc(0, 0, width, width, PI, PI);
 
  textSize(15);
  fill(98, 245, 31);
  textAlign(RIGHT);
  text("10cm", width*1/6, -350);
  text("20cm", width*2/6, -350);
  text("30cm", width*3/6, -350);
  textSize(20);
  text("mechasolution",70,-350);
  popMatrix();
}
 
void drawLine(){
}
 
void drawObject(){//측정된 값을 바탕으로 표시합니다.
  pushMatrix();
  translate(width/2, height); //line length
  strokeWeight(4); //line thickness
  stroke(255,10, 10); // red color
  float d = (width/2.0/30.0)*(float)distance;
 
line(width/60*pdistance*cos(radians(pangle)), -width/60*pdistance*sin(radians(pangle))-width/2, width/60*distance*cos(radians(angle)), -width/60*distance*sin(radians(angle))-width/2);
popMatrix();
}

//https://processing.org/reference/ //자세한 것은 옆 사이트 참조 가능합니다. 

 

여기서 중요한 것은 프로세싱 소스코드에서
myPort = new Serial(this, "COM5", 9600);에 있는 COM5를 아두이노에서 현재 사용하고 있는 포트번호로 바꿔줍니다. 만약 아두이노에서 COM3을 이용하고 있다면 processing 프로그램에서 COM5를 COM3으로 바꿔줍니다. 

 

 

 

동작 영상보기



 

 

읽어주셔서 감사합니다.

 

 

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