아두이노 카메라로 생쥐를 찾은 해외 메이커

중국 심천에 홀로 살고 있는 소프트웨어 엔지니어인 메이커는 여자친구가 없는 솔로입니다. 남자분들이라면 솔로에 대한 마음을 아실 겁니다. 아무도 방을 방문을 해주지 않기에 심지어 아무도 방문을 하지 않으니 정리를 제대로 하지 않을 때가 자주 있습니다. 최근에 중국의 메이커는 자신과 함께 거주하고 있는 룸메이트가 있다는 것을 발견을 하였습니다. 룸메이트는 놀랍게도 집 안에 살고 있는 작은 생쥐입니다.

생쥐가 배고플 때 저녁 마다 뿌려진 바스라 파스타를 주기도 합니다. 룸메이트인 생쥐에게 마음씨 고운 메이커입니다. 밤에만 항상 생쥐가 음식을 먹기에 룸메이트를 만나면 인사를 해야 하는데 인사를 하지 못해 아쉬움이 많이 남은 메이커는 아두이노와 시리얼 카메라, PIR 센서를 사용을 하여 간단한 자동 카메라를 제작을 하였습니다. 이렇게 만들게 된 계기는 룸메이트 사진을 찍기 위한 계획입니다. 룸메이트에게 언제나 관심을 갖는 메이커의 활약상이 기대됩니다. 아두이노 카메라로 생쥐를 찾은 해외 메이커에 대해 알아보도록 해요.

자동카메라 모듈 준비 및 자동카메라 시스템 설계

간단한 자동카메라 프로젝트에 필요한 모듈은 다음과 같습니다.

PIR 센서 : 해당 모듈은 룸메이트인 생쥐를 감지하는데 사용이 됩니다. 생쥐가 감지가 되면 아두이노가 사진을 찍기 시작을 합니다.

시리얼 카메라 : 사용을 하기 쉬운 카메라입니다. 감지 영역에서 생쥐 사진을 찍는데 사용이 됩니다.

Crowduino Uno-SD : 아두이노 호환 메인보드입니다. 아두이노 우노와 비교를 하면 SD카드에 사진을 저장을 할 수 있도록 하기 위한 SD카드 소켓이 있습니다. SD카드는 생쥐 사진을 저장을 하는데 필요하며, 모듈을 연결을 하기 위해 점퍼선과 디버깅을 돕기 위해 LED가 필요합니다.

프로젝트에 대한 시나리오는 다음과 같습니다. 생쥐가 음식물 근처로 오면 PIR 센서가 감지를 하면 Crowduino Uno-SD가 시리얼 카메라를 제어를 하여 사진을 촬영을 합니다. 촬영한 사진을 SD카드에 저장을 합니다. 다음 날 아침에 확인을 해보면 전 날 밤에 룸메이트의 모습이 사진으로 찍힌 것을 확인을 할 수 있습니다.

룸메이트 생쥐 감지하는 PIR 센서

PIR 센서(수동 적외선 센서)는 시야의 물체에서 방출이 되는 적외선(IR) 빛을 측정을 하는 전자 센서입니다. 온도가 절대 제로를 초과를 하는 모든 물체는 열 에너지를 방사 형태로 방출을 하게 됩니다. 해당 프로젝트에서 사용이 되는 이 센서는 인간이 방출을 하는 적외선(36 ~ 28도)을 감지를 합니다. 생쥐 온도가 동일하기 때문에 센서는 생쥐를 감지를 할 수 있습니다. 감도 및 감지 배열을 조정할 수 있습니다.

PIR 센서의 전원 및 GND를 Crowduino에 연결을 하고 SIG를 Crowduino의 A5에 연결을 합니다. 디버깅을 돕기 위해 D5와 GND 사이에 LED를 연결을 하였으므로 전류 제한을 위해 LED에 직렬로 연결이 된 300ohm 정도의 저항이 필요합니다. PIR이 생쥐를 감지를 하면 Crowduino에 신호(실제로 전압레벨)가 전송이 됩니다.

시리얼 카메라 및 SD 카드 설치

Crowduino가 룸메이트가 올 것이라는 메세지를 받으면 시리얼 카메라에 사진을 찍어라고 지시를 합니다. 이런 종류의 시리얼 카메라는 Crowduino와 함께 전원과 GND를 연결을 한 후에 사용을 하기 쉽고 Crowduino 디지털 핀 D1와 D0에 입출력 (RX와 TX)을 연결을 합니다.

시리얼 카메라의 데이터를 저장을 하여야 하기에 Crowduino의 SD소켓에 SD카드를 삽입을 하여야 합니다. 해당 소스를 다운로드를 하여 아두이노 IDE로 불러와서 아두이노와 연결을 하여 컴파일을 진행을 합니다.

카메라 초점 조정 및 PIR 센서 감지 범위 조정

PIR 감지 범위를 조정을 하여야 합니다. PIR 센서에는 2개의 손잡이가 있으며 왼쪽 손잡이는 감지 배열을 조정을 하는데 사용이 됩니다. 드라이버로 천천히 움직여서 PIR 센서를 쉽게 감지할 수 있도록 조정을 합니다. PIR 센서가 성공적으로 감지가 되면 LED가 켜집니다.

그 다음에는 카메라 초점을 조정을 하여야 합니다. 룸메이트 사진이 정말 중요하기에 PIR 센서가 움직임을 감지를 하면 카메라가 사진을 찍어야 합니다. PC로 SD카드 안에 있는 이미지를 확인을 합니다. 사진이 조금 흐리거나 제대로 나오지 않는다면 렌즈를 돌려 초점을 조정을 할 수 있습니다. 이 작업을 반복을 하려면 약간의 시간이 걸릴 수도 있습니다. [위키]에서 해당 카메라 관련 프로그램을 다운로드를 받아 쉽게 포커스를 조정을 할 수 있습니다.

자동카메라 구현 및 테스트

미니 종이 케이스를 사용을 하여 전체 시스템을 감싸는 것이 좋습니다. 카메라, PIR 센서가 나갈 수 있도록 구멍을 몇 개 잘라냅니다. 6V나 9V DC전원을 Crowduino의 전원 잭에 연결을 하거나 배터리 홀더와 4개의 배터리를 사용을 하여 움직일 수 있습니다.

룸메이트가 좋아할 만한 장소에 이 시스템을 두는 것이 중요합니다. 복도, 캐비닛의 모서리는 일반적으로 생쥐의 놀이터가 될 수 있습니다. 자동카메라 시스템은 룸메이트를 감지를 합니다. 플래시 기능을 구현이 되지 않았기에 SD카드의 이미지를 삭제를 하고 빛을 닫지 말고 잠자기 모드로 전환을 하여야 합니다. 다음 날 아침에 SD카드를 확인을 하여 룸메이트 사진이 찍혀있는지 확인을 합니다.

관련 링크 ☞ [Say Hello with My Roommate Mouse With Arduino]