[공학사 학위논문] 초음파 센서를 이용한 학업증진 스탠드 조명 제작 (Desk Lamp For Improved Studying Using Ultrasonic Sensor)

소개

현대의 학생을 비롯한 대부분의 사람들은 바르지 못한 착좌 자세로 인해 각종 요추 질환, 디스크 등 통증에 쉽게 노출되어 있다. 이러한 이유로 시중에는 자세를 교정하도록 도와주는 제품들이 많이 있다. 하지만 기능이 단순히 자세교정에만 그쳐있고, 그 마저도 부실한 경우가 있다. 이에 본 논문에서는 현대 학생들을 위해 자세교정을 도와주는 탁상용 스탠드 조명 제작을 제안하고자 한다. 학업과 깊은 연관이 있는 기존 스탠드 제품들은 단지 조명으로써의 기능만을 가진 채 출시되고 있다. 그런 이유로 본 논문에서는 다기능 스탠드 조명 제작을 제안하여 학업능률 향상에 도움이 되었으면 한다.

목차

1. 서론

2. 학업증진 스탠드 조명의 구조 및 구성 요소
1. 학업증진 스탠드 조명의 구조
2. 학업증진 스탠드 조명의 구성 요소

3. 학업증진 스탠드 조명의 제작
1. 전체 하드웨어 구성
2. 기능 구현을 위한 프로그래밍
3. USBISP를 이용한 다운로드

4. 전체 시스템 실험 및 결과
1. 간이 실험 및 결과
2. 실 장착 실험 및 결과

5. 결 론

6. 참고문헌

본문내용

현대의 학생을 비롯한 대부분의 사람들은 바르지 못한 착좌 자세로 인해 각종 요추 질환, 디스크 등 통증에 쉽게 노출되어 있다.[1] 이러한 이유로 시중에는 자세를 교정하도록 도와주는 제품들이 많이 있다. 하지만 기능이 단순히 자세교정에만 그쳐있고, 그 마저도 부실한 경우가 있다. 이에 본 논문에서는 현대 학생들을 위해 자세교정을 도와주는 탁상용 스탠드 조명 제작을 제안하고자 한다. 학업과 깊은 연관이 있는 기존 스탠드 제품들은 단지 조명으로써의 기능만을 가진 채 출시되고 있다. 그런 이유로 본 논문에서는 다기능 스탠드 조명 제작을 제안하여 학업능률 향상에 도움이 되었으면 한다.
본 논문은 기존 스탠드 조명에 초음파 센서, 피에조 부저, 블루투스 모듈을 부착하고 여러 기능에 활용하고자 한다. 초음파 센서와 피에조 부저는 잘못된 학습 자세를 인지시키고 사용자의 자세교정을 도와준다.
그리고 오랜 시간 앉아있는 것을 방지하고 스트레칭을 유도하기 위하여 누적 학습시간 알림 기능도 탑재할 것이다. 또한 스마트시대에 맞게 블루투스 모듈과 스마트폰을 활용한 기능도 탑재하고자 한다.
종합하자면 본 논문은 다기능 스탠드 조명을 통해 현대 학생들이 바른 자세로 학업에 임하여 학업능률을 향상시키는 것이 궁극적인 목표라고 할 수 있다.

<중 략>

위의 그림 1은 전체 시스템의 기본적인 동작을 나타낸 대략적인 모식도이다. 메인보드의 역할을 하고 있는 ATmega128에서 각 소자나 기기에 대해 명령을 내리는 구조이며, 각 기능들은 ATmega128의 메모리에 C언어의 형태로 저장되어 원하는 기능을 실행하는 구조이다. 각 기능은 초음파 센서인 HC-SR04로부터 사람의 자세를 감지한 거리 데이터를 기반으로 하여 프로그래밍 하고자하며, 거리나 시간에 따라 피에조 부저도 동작하도록 하고자한다. 또한, 블루투스 모듈인 HC-06을 통하여 스마트폰이나 PC 등과 UART 통신을 이용해 데이터를 주고받을 수 있도록 구성하고자 한다.

참고자료

· 기사, ‘오래 앉아있으면 심장병 발생률 증가’, 박선혜 기자, http://www.monews.co.kr/news/articleView.html?idxno=92655
· 센서용어사전, 손병기, 2011. 1. 20., 일진사
· 네이버 카페 – 메이크잇펀, HC-SR04 초음파 거리측정 모듈 사용 가이드, http://cafe.naver.com/makeitfun/75
· 전자부품쇼핑몰 엘레파츠, http://www.eleparts.co.kr/
· 위키백과 ‘아트멜 AVR’ 문서, https://ko.wikipedia.org/wiki/아트멜_AVR
· 코코아팹 – 피에조 부저, https://kocoafab.cc/tutorial/view/461
· 네이버캐스트 ‘용어로 보는 IT’ - 블루투스, 서동민, IT동아
· 네이버 블로그, https://blog.naver.com/bieemiho92/220642837017
· 네이버 지식IN, http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=1&dirId=1 04&docId=176054145&qb=67aA7KCA&enc=utf8&section=kin.qna&rank=8&search_sort=0&spq=0