Smart 옷장 - 0.0

 

 

작품 제작 배경

 

저희 팀은 이번 프로젝트에서 작품을 완성하지 못하더라도, ‘어드벤처 디자인’ 과목의 취지에 부합한다고 생각해서 어려운 주제를 선정하려고 노력했습니다. 통신에 관한 이해가 부족하지만 그래서 오히려 과정에서 많은 것을 배울 수 있을 것이라고 생각하여 클라우드를 이용하는 주제를 선정하기로 하였고 그렇게 클라우드에 정보를 저장, 전달하고, 알고리즘이 사용자에게 옷을 추천하고 위치를 알려주는 ‘스마트 옷장’을 주제로 선정하게 되었습니다. 

 

스마트 옷장 소개와 작동 원리 

 

그림과 같이 문 부분의 힌지를 설계하여 힌지의 축 부분에 사진과 같이 DC 모터를 끼워 넣은 뒤, 모터 동작시 12V의 외부 전압이 필요하므로 모터 드라이버 모듈로 회로를 구성하여 UNO와 연결된 텍트 스위치가 한 번 눌리면 일정 시간 동안 배터리에서 전력이 공급되어 DC 모터의 회전력으로 문을 열고 두 번째 눌리면 문을 반대로 전력을 공급하여 닫는 방식으로 코딩을 진행하였습니다. 코딩을 진행하는 과정에서 버튼을 한 번만 눌렀는데 여러 번 인식되는 문제가 있어서 digitalRead 함수 이후에 적절한 delay 값을 넣어 중복으로 인식되는 경우를 없앴습니다. 

 

왼쪽부터 차례로 각각 서랍에 모터를 고정하는 모터 브라켓, 모터와 연결된 바퀴가 이동할 레일, 실제 장착하고 구현하는 도중에 찍은 사진입니다. DC 모터가 레일 위를 이동하면서 서랍이 열리고 닫히는 구조이며, 문 개폐 장치와 달리 모터에 12V 전압을 인가해주고 방향을 조절하는 데 있어서 릴레이 모듈을 이용했습니다. 앱과 연동해서 서랍 문을 여닫는 기능을 구현하기 위해 UNO에 블루투스 클래식을 사용하기 위한 HC-06 모듈을 연결하고 앱 인벤터를 마스터 우노에 연결된 HC-06을 슬레이브로 설정하여 원격으로 서랍을 여닫을 수 있게 하였습니다. 앱 인벤터에서 버튼을 누르면 우노에 블루투스 신호가 전달되고 그러면 릴레이 모듈이 동작해 미리 정해놓은 시간 동안 DC 모터에 전력이 공급되어 회전 운동을 하고 서랍이 열리게 됩니다. 릴레이 모듈을 이용해서 H브리지 회로를 구현했기 때문에 릴레이 모듈의 HIGH LOW를 반대로 뒤집어 주면 반대로 회전해 서랍이 닫히게 됩니다.  

 

특별히 싣는 팀원 후기 

 

1) 안의찬

 

클라우드를 라즈베리파이에 마운트해서 쓰는 것, BLE라는 최신 기술의 블루투스로 통신하는 것 여러 과정의 통신을 엮어서 쓰는 것 모두 어려웠지만 가장 어려웠던 것은 BLE 관련 코드를 짜는 것이었습니다. 나온 지 오래된 기술도 아닐뿐더러 NANO 33 BLE 보드도 출시한 지 몇 년 안 된 보드이다 보니 참고할만한 자료가 많이 없었습니다. 그래서 개척자의 마음으로 많은 것들을 직접 처음부터 짜는 수밖에 없었습니다. 많은 것을 배웠지만 이 때문에 완성을 못 시킨 것 같아 아쉽습니다. 기회가 된다면 같은 아이디어로 임베디드 소프트웨어 경진대회를 참가해보고 싶습니다.

 

2) 김철순

 

옷장의 아래 서랍을 여는 데에는 DC모터와 아크릴로 제작한 바퀴, 3D 프린터로 뽑은 레일을 사용하였는데 어려운 점이 있었습니다. DC 모터의 출력이 예상보다 훨씬 커서 3T로 제작한 아크릴이 그 힘을 견디지 못하고 부서지는 경우가 발생하였습니다. 그래서 5T짜리 아크릴로 바퀴를 추가 제작하여 3T짜리와 합쳐 바퀴를 더 두껍게 제작하여 이 문제를 해결하였습니다. 바퀴가 두껍고 더 튼튼해졌음에도 불구하고 서랍 문이 잘 열리지 않아 마찰력 증대 테이프를 레일에 적당량 붙여서 이 문제를 해결하였습니다. 일련의 과정을 거치면서 수업 시간에 배운 물리학적 지식을 적절하게 이용하지 않으면 시행착오를 겪게 된다는 것을 새삼 느꼈습니다.

 

3) 박규민

 

최초에 앱을 개발할 때 안드로이드 스튜디오를 이용하려고 하였습니다. 그러나 시간은 한정적인 반면에, 공부할 내용은 방대하다는 사실을 너무 늦게 인식했고 결국 발표 하루 전에 모든 것을 갈아엎고 앱 인벤터로 다시 앱을 만들었습니다. 이때 적절한 플랫폼을 선택해 개발하는 것의 중요성을 느꼈습니다. 앱 부분의 기능이 구현이 미흡하여 작품이 완성 안 된 것도 있었기 때문에 팀원들에게 미안함을 느꼈습니다. 앞으로 프로젝트를 진행한다면 주어진 시간을 잘 활용할 수 있는 선택을 해야겠다고 느꼈습니다.

 

4) 박지연

 

기존의 옷장 문의 무게를 DC모터의 출력이 감당하기 힘들 것 같다는 문제점을 인식하여 옷장의 문을 2T짜리 아크릴로 제작하여 무게를 가볍게 하였습니다. 모터를 구매하기 전 스펙을 면밀히 확인하지 않아서 이런 실수가 발생했던 것 같습니다. 또한, 옷장 벽과 윗문을 연결할 경첩이 돌아가는 축에 DC 모터의 축부분이 들어갈 수 있도록 경첩을 제작하여 사용했는데, DC 모터로 문을 열 때 경첩이 부드럽게 돌아가지 않아 3D 프린팅 하여 출력한 경첩이 약간 갈리는 문제점이 있었습니다.

 

제품을 제작하는 소재의 특성도 프로젝트에서 고려할 만한 사항이라는 것을 실감할 수 있는 순간이었습니다. 택트 스위치를 이용하여 스위치를 한 번 눌렀을 때 상단 문이 열리고, 그 후 상단 문이 열린 상태에서 다시 한번 더 텍트 스위치를 눌렀을 때 옷장 문이 닫히도록 코드를 구현하였으나, 처음엔 텍트 스위치가 중복하여 눌리는 문제점 때문에 의도한 대로 구현되지 않았습니다. 이러한 문제점에 대하여 스위치를 누른 후 코드 상으로 delay(500);을 주어 스위치가 중복 인식되지 않도록 하여서 해결했습니다. 코드의 실행 속도를 적절히 제어해야 원하는 대로 코드가 돌아간다는 사실을 이를 통해 알 수 있었습니다. 2개의 DC 모터와 모터 드라이버, 텍트 스위치, 외부 전원, 우노를 연결하는 회로를 구성할 때 암수 점퍼선과 수수 점퍼선을 연결하여 회로를 구성하였더니 점퍼선이 자꾸 빠지는 문제점이 있어서, 이에 대하여 납땜과 수축 튜브를 이용하여 선끼리 빠지지 않도록 고정시켰습니다. 점퍼선을 이용하여 회로를 구성하는 것이 편하긴 하지만 실전에서는 납땜이나 수축 튜프를 이용한 견고한 고정을 하지 않으면 문제가 생길 수 있다는 것을 느끼는 시간이었습니다. 

 

 

Smart 옷장

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