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아빠표 베이스타디움 – 빛의 경기장

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요즘 베이블레이드라는 팽이 놀이가 아이들 사이에서 인기인가 보더군요.

우리 아들 녀석도 어찌나 보채던지… 결국 하나 사주고, 뮤지컬도 다녀오고 그래도 성에 안차서 베이블레이드 경기장 – 베이스타디움도 하나 사왔더라구요.

그런데 베이스타디움이란 녀석이, 가격이 무색하게도 밋밋하고 볼품없는 플라스틱 쪼가리라…

그래도 아들 녀석은 좋다고 갖고 놉니다만, 제 성에 차질 않아서 살짝 개조를 해줬습니다. 이 참에 아들한테도 마느님한테도 점수 좀 따야죠.

기능 구현

일단 남는 아두이노는 널려 있고, 집에 갖고 놀던 부품들을 뒤져보니 RGB LED Strip 이 있네요.

화려한 맛을 더해주는데 이만한게 없죠.

아두이노에 아래처럼 APA102 를 연결해 줬습니다.

  • APA102 ==> 아두이노
  • 빨간색 선 ==> Vin
  • 검은색 선 ==> GND
  • 파란색 선 ==> D11  (데이터 선)
  • 녹색 선 ==> D12  (클럭 선)

아두이노용 APA102 라이브러리는 아래에서 받을 수 있습니다.

귀찮으시면 [스케치 – 라이브러리 포함하기 – 라이브러리 관리] 메뉴에서 apa102 검색하심 됩니다. APA102 항목에서 설치버튼 누르면 끝.

예제 폴더에 쓸만한 컬러 효과 내는 코드가 많네요. 그 중 두 가지를 골라서 사용했습니다.

RGB LED Strip 자체는 잘 동작합니다. 그런데 계속 같은 패턴으로 컬러만 변화하니까 재미가 없네요. 다행이 예전에 쓰고 남은 진동 센서가 있어서, 베이블레이드 팽이의 움직임을 감지해서 컬러 패턴과 밝기가 바뀔 수 있도록 만들어 줬습니다.

진동 센서는 아래처럼 연결해줍니다.

  • 진동센서 ==> 아두이노
  • + ==> 5V
  • OUT ==> D7
  • – ==> GND

연결이 완료된 모습입니다.

이제 소스코드 작성. 평소에는 Normal 모드로 은은한 무지개 빛 광채를 발산하다가 진동이 감지되면 BurstMode 로, 밝기도 상승하고 더 빠르고 화려하게 컬러가 변하도록 설정했습니다.

/* This example shows how to display a moving gradient pattern on
 * an APA102-based LED strip. */
#include <APA102.h>

//---------- Shock sensor
const int shockPin = 7;
unsigned long prevShockTime = 0L;
#define SHOCK_DELAY 1500L

//---------- RGB LED Strip
// Define which pins to use.
const uint8_t dataPin = 11;
const uint8_t clockPin = 12;

// Create an object for writing to the LED strip.
APA102<dataPin, clockPin> ledStrip;

// Set the number of LEDs to control.
const uint16_t ledCount = 60;

// Create a buffer for holding the colors (3 bytes per color).
rgb_color colors[ledCount];

// Set the brightness to use (the maximum is 31).
uint8_t brightness = 1;



void setup()
{
  // Sensor pin
  pinMode(shockPin, INPUT);
}



/* Converts a color from HSV to RGB.
 * h is hue, as a number between 0 and 360.
 * s is the saturation, as a number between 0 and 255.
 * v is the value, as a number between 0 and 255. */
rgb_color hsvToRgb(uint16_t h, uint8_t s, uint8_t v)
{
    uint8_t f = (h % 60) * 255 / 60;
    uint8_t p = (255 - s) * (uint16_t)v / 255;
    uint8_t q = (255 - f * (uint16_t)s / 255) * (uint16_t)v / 255;
    uint8_t t = (255 - (255 - f) * (uint16_t)s / 255) * (uint16_t)v / 255;
    uint8_t r = 0, g = 0, b = 0;
    switch((h / 60) % 6){
        case 0: r = v; g = t; b = p; break;
        case 1: r = q; g = v; b = p; break;
        case 2: r = p; g = v; b = t; break;
        case 3: r = p; g = q; b = v; break;
        case 4: r = t; g = p; b = v; break;
        case 5: r = v; g = p; b = q; break;
    }
    return rgb_color(r, g, b);
}

void normalMode() {
  brightness = 1;
  
  uint8_t time = millis() >> 4;

  for(uint16_t i = 0; i < ledCount; i++)
  {
    uint8_t p = time - i * 8;
    colors[i] = hsvToRgb((uint32_t)p * 359 / 256, 255, 255);
  }

  ledStrip.write(colors, ledCount, brightness);
}

void burstMode() {
  brightness = 10;
  
  uint8_t time = millis() >> 2;
  for(uint16_t i = 0; i < ledCount; i++)
  {
    uint8_t x = time - i * 8;
    colors[i] = rgb_color(x, 255 - x, x);
  }

  ledStrip.write(colors, ledCount, brightness);
}


void loop()
{
  unsigned long currentTime = millis();
  
  if(digitalRead(shockPin)) {
    prevShockTime = currentTime;
  }

  if(currentTime > prevShockTime + SHOCK_DELAY) {
    // End burst mode
    normalMode();
    delay(10);
  } else {
    // Maintain burst mode
    burstMode();
    delay(2);
  }
  
}

테스트는 성공적. 팽이가 경기장에 들어왔을 때 모드가 바뀔 수 있도록 진동 센서의 감도만 실험하면서 맞춰주면 됩니다.

조립

APA102 RGB LED String – 1m 짜리면 딱 맞게 베이스타디움을 두를 수 있더군요.

베이스타디움 측면 2군데에 구멍을 내서 RGB LED Strip 만 외부에 보일 수 있도록 설치했습니다.

아두이노와 진동센서를 적당한 곳에 위치시키고, 글루건 떡칠. USB 케이블을 연결할 수 있도록 구멍을 내줬습니다.

베이블레이드 팽이 진동에 반응 잘하도록 진동 세서의 감도만 조절해 주면 끝!!

아빠표 베이스타디움 – 빛의 경기장입니다.

플레이 영상은 여기

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