學 士 學 位 論 文스마트 RC카 구현Implementation of a Smart RC Car이XX, 홍현기, 박XX, 천XX安 養 大 學 校情 報 通 信 工 學 科2 0 1 7 年스마트 RC카 구현Implementation of a Smart RC Car이XX, 홍현기, 박XX, 천XX위 論文은 安養大學校 學生 學位 論文으로學位 論文 審査委員會에서 審査 通過하였음.2017年 月 日審査 委員長 : (印)審 査 委 員 : (印)審 査 委 員 : (印)스마트 RC카 구현Implementation of a Smart RC Car이XX, 홍현기, 박XX, 천XX위 論文은 安養大學校 學生 學位 論文으로學位 論文 審査委員會에서 審査 通過하였음.2017年 月 日指 導 敎 授 : (印)국 문 요 약최근들어 성인이 되어서도 장난감을 가지고 노는 키덜트(Ki-Dult)들이 늘어나고 있는 추세이다. 따라서 많은 제품들이 판매되고 있는데 그중 드론, RC카 등 무선조종기능이 있는 장난감들에 대한 관심도 많이 커젔으면 단순히 장난감이 아닌 다른 기능들도 가지게 되었다.본 논문에서는 기존의 RC카의 무선 조종기능을 그대로 사용하면서 카메라, 자동 주차 기능들을 추가하여, RC카의 정면을 카메라를 통한 스트리밍으로 화면으로 보면서 조작이 가능하고 주차버튼을 누르게 되면 RC카가 자동으로 후진하여 초음파 센서를 통해 벽과 일정거리에서 멈추고 정지하는 기능을 구현하였다.목차제 1 장 서론---------------------------------- 9제 2 장 관련 연구---------------------------------- 10제 1 절 개요---------------------------------- 10제 2 절 기능 분석---------------------------------- 10제 3 장 요구사항---------------------------------- 13제 1 절 기능 요구사항---------------------------------- 13제 2 절 시스템 요-------------------- 17 어플리케이션(Application)------------------------ 18 후방주차------------------------ 18 RC카 몸체------------------------ 20 모듈 장착------------------------ 21 전원공급 회로도------------------------ 21 라즈베리파이, 서보, DC모터 회로도------------------------ 21 초음파 센서 연결 회로도------------------------ 22 앱인벤터2 화면------------------------ 22 앱인벤터2 접속화면------------------------ 23 어플리케이션 생성------------------------ 23 RC카 기능 실행------------------------ 24 어플리케이션 실행방법------------------------ 24 RC카 조종화면------------------------ 24표 목차 RC카의 기능 분석----------------------------------6 스마트 RC카 기능 요구사항---------------------------------- 12 RC카의 종류 ---------------------------------- 13제 1 장 서론스마트 기기의 보급이 대중화됨에 따라 사용자의 급격한 증가로 인하여 스마트 기기를 이용한 다양한 부가 서비스들이 창출되고 있다. 이러한 늘어난 스마트 기기의 이용률과 맞물려 IoT 시장 또한 점점 성장세를 보이고 있다.현대에서는 ‘아이들(kid) 같은 감성과 취향을 지닌 어른(adult)’ 즉, ‘키덜트족’들이 증가하는 추세에 따라 RC카 (리모콘 컨트롤 차)에 대한 수요가 과 같이 증가하고 있다. 백화점에서는 공간을 따로 마련해 RC카 등 키덜트들이 선호하는 제품을 판매하고 있다고 한다[1]. 또한, 다른 사람들과 차별화를 두고 싶어 하는 욕구가 높아짐에 따라 똑같은 물건이,000228,000?실시간 스트리밍OOXOO스마트폰 연동OOOOO자동주차XXXXO1. 스마트 노리[2]1) 기본기능① 스마트폰 연동 : Bluetooth 와 Wifi를 통해서 Android 포맷 지원② 카메라 기능 : 실시간 스트리밍, 사진촬영 지원2) 부가기능① 나이트 뷰 : 야간 촬영지원② 마이크 : 스마트폰 앱을 통해서 소리를 전달가능2. RC HAMMER[3]1) 기본기능① 스마트폰 연동 : Wifi를 Android 및 IOS 포맷 지원② 카메라 기능 : 실시간 스트리밍, 사진촬영, 녹화촬영 지원2) 부가기능① 크루즈 기능 : 속도 컨트롤 없이 조향 컨트롤만으로도 쉽게 동작가능② 조명 기능 : 전조등, 비상등 , 좌우 깜빡이 조정가능③ 자이로 센서 : 스마트폰 회전을 통해서 RC카 운전가능3. 아이스파이탱크[4]1) 기본기능① 스마트폰 연동 : Wifi를 통해서 Android 및 IOS 포맷 지원② 카메라 기능 : 사진촬영, 녹화촬영 지원2) 부가기능① 조명 기능 : 전조등, 비상등 , 좌우 깜빡이 조정가능② 자이로 센서 : 스마트폰 회전을 통해서 RC카 운전가능4. 패롯 점핑 스모[5]1) 기본기능① 스마트폰 연동 : Wifi를 통해서 Android 및 IOS 포맷 지원② 카메라 기능 : 실시간 스트리밍, 사진촬영, 녹화촬영 지원2) 부가기능① 마이크 : 스마트폰 앱을 통해서 소리를 전달가능제 3 장 요구사항제 1 절. 기능 요구사항제 2절. 시스템 요구사항1) 운영체제① 라즈비안 2017-09-07 버전② 안드로이드2) 사용 언어① Python 3.6② 리눅스③ MIT app inventor3) 사용 기기① 라즈베리 파이② USB 카메라③ RC카④ 스마트폰⑤ L298N DC Motor Driver Module⑥ 16-Channel 12-bit PWM driver제 4 장 모 델제 1 절. R C 카일반적으로 RC 카는 無線模型(무선모형), 영어로 Radio Control, 일본에서는 라지콘(ラジコン)으로 불린다. ‘RC카’라고 하면 아이들이 무선 RC카의 종류 [6]동력원 이름설명동력원EP(Electronic Power)흔히 전동 RC카라고도 불리우며 모터를 동력원으로 사용하는 자동차이다.구동소리는 작으나 빠른 스피드와 민첩한 코너링이 매력이다.GP(Gas Power)엔진을 동력원으로 쓰는 RC카로 주로 2 행정 엔진을 사용해서 실차와 같은 배기음과 속도를 낸다.값이 싸고 쉽게 다룰 수 있는 EP(Electronic Powered) RC카를 모델로 RC카의 구성요소인 기자재, 송수신기(Android), 서보, 엔진 혹은 모터, 배터리, 자이로센서, 메인보드로 활용할 라즈베리파이를 사용하여 와 같이 설계한다.[7] 스마트 RC카 모델제 2 절. 스마트 RC카 구성 요소1. Rasberry Pi [8]라즈베리 파이(Raspberry Pi)는 영국 잉글랜드의 라즈베리 파이 재단이 학교와 개발도상국에서 기초 컴퓨터 과학의 교육을 증진시키기 위해 개발한 신용카드 크기의 싱글 보드 컴퓨터이다. 그래픽 성능이 뛰어나면서도 가격이 저렴하다는 것이 특징이다.라즈베리 파이 재단은 데비안과 아치 리눅스 ARM 배포판의 다운로드를 제공하고, 주요 프로그래밍 언어로 파이썬(Python)의 사용을 촉진하며, BBC 베이직을 지원한다. C, C++, Java, Perl, Ruby등의 언어도 사용이 가능하다.라즈베리파이(Raspberry Pi)를 기본 운영체제로 사용하며 Motor driver와 PWM driver를 부착하여 RC카의 기본 토대를 완성시킨다.2. Android [9]안드로이드(Android)는 휴대 전화를 비롯한 휴대용 장치를 위한 운영 체제와 미들웨어, 사용자 인터페이스 그리고 표준 응용 프로그램(웹 브라우저, 이메일, 단문 메시지 서비스(SMS), 멀티미디어 메시지 서비스(MMS)등)을 포함하고 있는 소프트웨어 스택이자 모바일 운영 체제이다. 안드로이드는 개발자들이 자바 언어로 응용 프로그램을 작성할 수 있게 하였으며, 컴파일된 바이트코드를 구동할 수 있는 런타임 라이브러리를 제공한다.2005년 안드로이드 사거리 측정 기록에 따라 안드로이드(Android)에서 후방주차 버튼을 누르면 후방주차를 할 수 있도록 구현한다.5. USB카메라USB케이블을 이용하여 비디오 데이터를 전송하는 방식이다. PC연결없이 USB케이블을 라즈베리파이에 연결하여 사용한다. USB카메라를 MJPEG이라는 패키지를 통해서 웹페이지로 비디오 데이터를 전송하여 외부에서 실시간 스트리밍을 할 수 있도록 비디오 데이터를 촬영하는 역할을 한다.6. MIT App Inventor앱 인벤터는 원래 구글이 제공한 오픈 소스 웹 애플리케이션으로 지금은 매사추세츠 공과대학교에 의해 관리되고 있다. 컴퓨터 프로그래밍을 처음 접하는 사람들이 안드로이드 운영체제용 응용 소프트웨어를 만들 수 있게 해준다.MIT App Inventor를 활용하여 어플리케이션을(Application) 만들어서 스마트폰과 라즈베리파이를 연동시켰다.제 5 장 설 계라즈베리파이(Raspberry Pi)를 서버(Server), 안드로이드(Android)를 클라이언트(Client)로 두고 소켓통신을 통해 정보를 주고받는다. 클라이언트인 안드로이드에서 안드로이드 앱을 통해 명령어버튼을 누르면 정보를 서버로 전송하여 서버에서 작동하는 원리이다.어플리케이션(Application)에서 앞, 뒤(↑,↓)버튼을 누르면 버튼의 데이터를 DC모터로 전송하여 데이터를 받고 Motor.py를 실행시켜 Foward 값이 True이면 전진, False이면 후진을 하도록 설정하였다.어플리케이션(Application)에서 카메라 조절버튼을 누르면 카메라모터로 데이터를 전송하여 Camera_dir을 실행시켜 카메라가 X축, Y축으로 이동한다. 어플리케이션(Application)에서 좌우조절버튼을 누르면 좌우모터로 데이터를 전송하여 Car_dir을 실행시켜 바퀴가 좌,우로 이동한다.후방주차 버튼을 누르면 라즈베리파이에 부착된 초음파센서가 작동하여 RC카 주변의 거리를 측정한 후 조건이 맞으면 후방주차를 실행하도록 하였다. 스마트 RC카 설계 흐름도제 6 장 구 현제 1 2 화면
