만드는 즐거움 : 동전 강아지 아두이노로 갖고 놀기
동전을 주면 맛있게 먹는 동전 먹는 강아지 저금통 해킹해서 놀기
만들기의 즐거움 – 동전 밥 주는 강아지 아두이노로 해킹하기
오늘의 만들기는 동전 밥 주는 강아지 저금통입니다.
이 녀석은 원래 저금통이고 동전을 주면 열심히 먹습니다. ㅋㅋㅋ
아래에 일반적인 동작 영상이 있습니다. 한번 보시죠.
구매는 홍대에 있는 버터라는 곳에서 했는데 아마 여러 곳에서 판매할 것으로 생각합니다.
일단 녀석은 단순해서 동전 주면 동전을 먹습니다. 그런데 사실 매우 단순하여 한두 번 해보고 갖고 놀면 금방 싫증이 나죠.
아이들도 한두 번 하고는 잘 안 하는 것 같더라고요. 그래서 이 녀석을 해킹해서 아두이노로 제어할 수 있도록 하면 네트워크로 제어할 수도 있고 블루투스로 제어할 수도 있겠습니다. ㅋㅋㅋ
먼저, 이 녀석의 동작 원리를 한 번 알아보고 간단한 아두이노 연동 테스트를 해보도록 하겠습니다.
분석
우선, 간단하게 밑에 있는 판을 제거하고 안을 들여다 보겠습니다.
처음에는 생각보다 복잡해 보입니다.
하지만 동전을 올려서 움직이기 시작하는 것으로 예상할 수 있듯이 터치센서가 있거나 물리적인 터치가 이루어져 동작할 것으로 예상은 됩니다.
배터리에서 오는 전원 케이블이 왼쪽에 스위치와 오른쪽에 모터와 연결이 되어 있습니다. 검은색 스위치에서 연결이 일어나면 모터가 동작하고 모터와 연결된 나머지 부분들은 기계적인 연결로 구성되어 강아지 모형에 움직임을 전달하는 구성입니다.
밑에 왼쪽 검은색 스위치가 있고 배터리 전원에 안쪽에 있는 한쪽이 배터리의 VCC에 연결되어 있습니다. 그리고 스위치의 나머지 부분은 모터에 연결되어 있습니다.
스위치에서 온 선이 모터에 연결되고 다시 배터리의 GND로 빠지게 되어 있습니다. 따라서 스위치가 켜지면 모터가 회전하고 스위치가 꺼지면 동작을 멈추는 구조입니다. 그런데, 동작 특성상 스위치는 한번 켜지면 어느 정도 유지하여 강아지가 동전을 밑으로 떨어뜨릴 때 까지 동작하도록 되어 있습니다.
결국, 스위치를 어떻게 켜고 끄느냐의 문제로 남게 됩니다.
동전을 올려는 판의 안쪽면을 주의 깊게 살펴보면 동전을 올리면 그 무게로 살짝 움직이게 되고 그 결과 접점이 생기는 구조입니다.
결국 물리적인 스위치로 동작하는 것입니다. 즉, 동전을 올리면 그 무게로 판이 눌리고 스위치가 눌려 전원이 흐르게 됩니다.
전원이 흐르게 되면 다시 아래 스위치가 동작되고(일종의 릴레이 역할)로 모터가 동작하게 되는 구조입니다.
구성
녀석의 구조는 매우 단순합니다. 사실 기계적인 구조가 조금 복잡하고 강아지 모형과 강아지가 밥을 먹는듯한 애니메이션을 위한 구조적인 설계가 돋보이지만 전자적인 부분은 단순한 스위치의 구조입니다.
따라서 아두이노로 제어를 하기 위해서는 그러한 스위치의 역할을 대신해주면 소프트웨어적으로 제어를 할 수 있게 되겠죠.
블루투스나 와이파이를 활용하면 그대로 ioT로 발전하겠지만 지금은 단순하지만 아두이노로 제어하기 위해서 구조를 가장 심플하게 구성합니다.
연결
스위치 부분을 단순화합니다. 연결 부분을 분리하고 각각의 선으로 연결해서 아두이노로 연결하여 스위치로 사용합니다.
연결은 아래와 같이 합니다.
우선 브레드보드에 일반적인 방법으로 5V 전원과 Gnd를 연결합니다.
강아지 저금통에 배터리 대신에 전원을 공급해 줍니다.
그리고 스위치로 사용할 두 개의 선은 각각 트랜지스터( N2222A)의 5V 선을 에미터에 베이스는 저항 연결해서 13번 핀에 나머지 콜렉터는 스위치의 나머지 선에 연결합니다.
따라서 아두이노에서 Blink 소스를 올리고 delay를 조금 조정해서 HIGH는 2초로 LOW는 10초 정도 대기하도록 수정해서 스케치를 올리면 됩니다.
실행 영상 :
