DeciSense 프로젝트는 주변 환경의 소음을 실시간으로 측정하고 OLED 디스플레이를 통해 데이터를 시각적으로 제공하는 시스템으로, 감각 장애가 있는 사용자들을 고려하여 설계된 유용한 도구입니다. 이 블로그에서는 DeciSense를 구성하는 회로 설계와 프로그램 작성 방법을 구체적으로 소개합니다.
프로젝트 개요
DeciSense는 소음 센서 장치와 보조 디스플레이 장치의 두 부분으로 구성됩니다. 이 시스템은 소음 데이터를 감지 및 분석하고 이를 시각적으로 표현할 수 있어 다양한 환경에서 활용될 수 있습니다.
필요한 구성 요소
하드웨어:
- ESP8266 Arduino 보드 x2
- LM393 소리 감지 센서 x1
- OLED 디스플레이 x1
- 전선 및 핀 헤더 (납땜 옵션)
소프트웨어 및 액세스:
- Arduino IDE
- MQTT 탐색기
- 인터넷 연결
- 3D 프린터 및 STL 파일
기타 준비물:
- 3D 프린터용 필라멘트
- Arduino 연결 케이블
- STL 파일 (인클로저 설계)
1단계: 3D 프린팅
프로젝트 하드웨어를 보호하기 위해 STL 파일을 사용해 인클로저를 3D 프린팅합니다. 프린팅 후, 지지대를 제거하고 사포로 매끄럽게 다듬어 모든 구성 요소가 잘 맞도록 준비합니다.
이 프로젝트를 직접 만들려면 먼저 첨부된 STL 파일을 사용하여 인클로저를 3D 인쇄합니다. 계속하기 전에 지지대를 제거하고 잘 맞는지 확인하기 위해 사포로 닦아야 합니다.
첨부 파일
2단계: 회로 구성
배선 연결:
- 소음 센서: ESP8266 보드의 입력 핀과 연결합니다.
- OLED 디스플레이: ESP8266 보드의 출력 핀에 연결합니다.
첨부된 배선도를 참고하여 모든 케이블을 연결하고, 회로 구성을 완료하세요. 모든 구성이 완료되면 구성 요소를 3D 인클로저에 장착합니다.
인클로저 배치:
- Arduino 보드는 인클로저의 오목한 내부 공간에 맞춰 배치합니다.
- 디스플레이는 인클로저 외부 오목한 부분에 장착하여 화면이 잘 보이도록 배치합니다.
- 마이크 센서는 인클로저의 원형 구멍을 통해 소음을 감지할 수 있도록 위치합니다.
3단계: 프로그램 설계
DeciSense의 두 장치(소음 측정 장치, 보조 디스플레이 장치)는 각각 별도의 코드가 필요합니다.
A. MQTT 설정:
- MQTT 탐색기를 설치하고 test.mosquitto.org를 호스트로 입력합니다.
- TLS 암호화 비활성화, 인증서 유효성 검사는 활성화 상태로 설정합니다.
- 고유 주제 ID를 생성합니다.
B. 코드 작성 및 구독 프로그램:
- Arduino IDE에서 소음 데이터를 디스플레이로 전송하는 구독 코드를 작성합니다.
- 필요한 라이브러리를 설치:
- ESP8266WiFi.h (Wi-Fi 연결용)
- MQTT.h (데이터 전송용)
- Adafruit_GFX.h, Adafruit_SSD1306.h (OLED 디스플레이용)
- 코드 수정:
- Wi-Fi 정보 (6행 및 7행)에 자신의 네트워크 이름과 비밀번호 입력.
- MQTT 주제 ID (40행) 설정.
C. 코드 작성 및 퍼블리시 프로그램:
- Arduino IDE를 사용하여 소음 데이터를 MQTT로 퍼블리시하는 코드를 작성합니다.
-
- Librarys
- ESP8266WiFi.h (Library for to allow the D1 mini to connect to the MQTT throught the WiFi)
- MQTT.h (allows to send data to the MQTT)
- conns.h
- Line 24 - change "ACameron2" to the topic ID that you entered in MQTT
- Line 51 - change "ACameron2" to the topic ID that you entered in MQTT
- You will now need to make some edits to the code, follow the steps listed below.
- Librarys
Attachments
4단계: 맞춤 설정 (선택 사항)
DeciSense를 더욱 유용하고 사용자 친화적으로 만들기 위해 다음을 고려할 수 있습니다:
- 페인트 및 디자인: 외형을 깔끔하게 만들기 위해 인클로저를 스프레이 페인트하거나 스티커를 추가합니다.
- 배터리 추가: 내부 배터리를 설치하여 장치의 휴대성을 강화합니다.
- 마그넷 통합: 인클로저 설계에 자석을 추가하여 더 단단히 고정합니다.
결론
DeciSense 프로젝트는 소음 데이터를 실시간으로 수집 및 시각화하는 효과적인 시스템으로, 감각 장애인을 비롯한 다양한 사용자들에게 큰 도움을 줄 수 있습니다. 여러분도 이 프로젝트를 직접 구현해 보세요. 추가적인 조언이 필요하면 언제든 물어봐 주세요! 🎉
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