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아두이노 네비게이션 DIY

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아두이노 네비게이션이라고 하면 좀 거창한 DIY 같은 느낌인데 실제로는 간단한 참고용 프로젝트입니다. 스마트 워치 프로젝트 관련해서 메일을 주고받던 Donato Brusamento 이탈리아 친구의 아이디어로 시작해서 같이 만들었습니다.

아두이노 네비게이션이 하는 일은 간단합니다. 먼저 스마트 폰에서 전용 앱을 실행해서 원하는 목적지를 설정합니다. 그럼 현재 위치에서 목적지까지의 거리와 방위를 계산해서 아두이노로 보내줍니다. 아두이노는 이 정보를 받아서 OLED 디스플레이에 표시해 주는 방식입니다.

아래 사진처럼 동작합니다.

working_small

이걸 어디에 쓰나 생각되실 텐데요. 리챌(Le Chal) 이라는 스마트 슈즈 상품이 있습니다. 이 상품의 주요 특징 중 하나가 스마트 폰으로 목적지를 설정하면 목적지까지의 경로를 좌우 깔창의 진동으로 알려줍니다. 아두이노 네비게이션은 이런 DIY 프로젝트를 개발할 때 참고할 수 있도록 관련 소스를 오픈소스로 제공합니다.

le_chal_smart_shoes_140310_1

아두이노 네비게이션 프로젝트는 아직 부족한 점이 많습니다. 먼저 거리와 방위를 계산해 주긴 하지만 직진/좌회전/우회전 같이 보다 세밀한 네비게이션을 해주지는 못합니다. 그리고 방위를 계산할 때 정북 방향에서 목적지까지의 방위를 계산하기 때문에 사용자가 현재 바라보고 있는 방향을 기준으로 잡지 못합니다.

이를 위해서는 아두이노에 지자기 센서를 부착하고 보정해주는 작업을 추가해줘야 합니다. 그래서 아직 미완의 프로젝트로 남아있긴 하지만… 구글맵과 연동해서 DIY 를 해보고 싶으신 분께 좋은 참고자료가 될 듯 해서 현재 상태로 소스를 공개합니다.

1. 연결 방법 

스마트 워치 만들기 프로젝트와 완전 동일한 하드웨어 구조입니다. 아두이노 + 블루투스(HC-06) + OLED 디스플레이로 구성됩니다.

before assembly

아두이노 – OLED 연결

OLED Arduino
GND GND
VCC VCC (3.3v or 5v)
SDA A4 (아날로그 4번핀)
SCL A5 (아날로그 5번핀)

아두이노 – 블루투스 : VCC -> 3.3V, GND -> GND, TX -> D2, RX -> D3 아두이노 – OLED 연결

OLED Arduino Pro mini
GND GND
VCC VCC
SDA A4 (아날로그 4번핀)
SCL A5 (아날로그 5번핀)

여기에 추가로 배터리 등을 연결해 주시면 되겠습니다.

2. 프로토콜

스마트 폰에서 아두이노로 전달되는 데이터는 아래와 같은 형식을 가집니다. 한번 데이터를 전송할 때 7byte 를 보내줍니다.

[Start bytes] : 2 bytes, Indicates start of protocol (0xfdfe)

[body]     [Navigation mode] 1 bit (0: compass mode, 1: direction mode)

    [Distance unit] : 2 bits (00: meters, 01:kilometers, 10: feets, 11: miles)

    [Direction] : 2 bits (00: left ,01: right , 10: straight ,11: arriving)

    [Distance] : 10 bits – Android converts into lower distance unit if distance is shorter than 1. (안드로이드 앱에서 1Km, 1Mile 이하일 경우 meter, feet 단위로 자동 변환합니다.)

    [Angle] : 9 bits

[End bytes] : 2 bytes, Indicates end of protocol (0xfefe)

현재는 direction mode는 사용하지 않습니다. Direction mode는 직진/좌/우회전을 알려주도록 기획한 모드인데… 기술상의 어려움으로 무기한 연기…

3. 소스코드

아래 GitHub 페이지에 가시면 관련된 소스(아두이노, 안드로이드)를 모두 받으실 수 있습니다.

https://github.com/godstale/ArduNavigator

4. 사용방법

  1. 안드로이드 앱 실행
  2. 우측 상단 눈 모양 아이콘 – 블루투스 기기 검색
  3. 블루투스 모듈 선택해서 페어링
  4. 페어링 완료되면 구글맵에서 원하는 목적지를 선택
  5. 목적지가 선택되면 아두이노에서 거리와 방위가 표시되는지 확인

5. 기타

미완의 프로젝트라 손 안대고 놔둔지 한참이 되었네요. 더 놔두면 아무 의미없어질것 같아서 현 상태로 정리해서 공유하기로 했습니다.

구글맵 등을 이용해서 위치 정보를 연동하는 프로젝트를 하시는 분께는 미약하나마 도움이 될 것 같습니다. 새해에도 즐거운 DIY 하세요!!

(제작에 같이 참여해 준 Donato Brusamento 에 감사의 인사를 전합니다.)

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