앱으로 캐릭터 컨트롤하기 2 _ 빛센서, 알람, mp3 기능

by 강종구 | 2017-07-10 17:12
blynk mp3 대화 무드등 스마트폰 아두이노 알람 적외선 캐릭보드 통신

스마트폰에 앱을 설치하셨다면, 이제 그 앱을 가지고 캐릭보드를 컨트롤 해봅시다


우선 Aduino IDE를 켜주시고, 아래의 코드를 업로드 해주세요

1. 준비물

캐릭보드, 아두이노 나노, 아두이노 나노 케이블, RTC, 빛센서, mp3모듈, 스피커, 네오픽셀, 캐릭터


2. 모듈 연결하기

원하는 모듈을 각각 연결합니다.

캐릭터 무드등&mp3 만들기'의 맨 마지막 부분 회로도 를 참고하세요.




3. 코드 작성

19번째 줄에는 이메일로 받은 Auth Token을 입력해주세요.

char auth[] = "Auth Token 넣으세요!";


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#define BLYNK_PRINT Serial
#define PIN 6
#include <BlynkSimpleSerialBLE.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <Wire.h>
#include <Time.h>
#include <TimeLib.h>
#include <DS1307RTC.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif
 
#define lightPin A0
 
// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "Auth Token 넣으세요!";
 
SoftwareSerial SerialBLE(78); // RX, TX
SoftwareSerial mp3Serial(1213);
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(5, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
WidgetLCD lcd(V5);
tmElements_t tm;
 
int red;
int green;
int blue;
 
//Time Check
unsigned long onTime = millis(); //Light on time
unsigned long OffTime = 0//Light off time
unsigned long delayTime = 60000//15min
 
boolean lightState = false;//light state check
boolean beforeLightState = false;
boolean isLightOn = false;
 
int rtcDOW = 0;
boolean blynkDOW[] = {falsefalsefalsefalsefalsefalsefalsefalse};
int blynkhour;
int blynkmin;
 
boolean connectioncheck = false;
boolean sensorMode = false;
boolean alarmCheck = false;
 
int lightVal = 0;
 
BLYNK_WRITE(V1) {
  TimeInputParam t(param);
 
  if (t.hasStartTime())
  {
    //요일 초기화
    for (int i = 0 ; i < 7; i++) {
      blynkDOW[i] = false;
    }
    Serial.println(String("Start: "+
                   t.getStartHour() + ":" +
                   t.getStartMinute() + ":" +
                   t.getStartSecond());
    blynkhour = t.getStartHour();
    blynkmin = t.getStartMinute();
  }
  else if (t.isStartSunrise())
  {
    Serial.println("Start at sunrise");
  }
  else if (t.isStartSunset())
  {
    Serial.println("Start at sunset");
  }
  else
  {
    // Do nothing
  }
 
  // Process stop time
 
  if (t.hasStopTime())
  {
    Serial.println(String("Stop: "+
                   t.getStopHour() + ":" +
                   t.getStopMinute() + ":" +
                   t.getStopSecond());
  }
  else if (t.isStopSunrise())
  {
    Serial.println("Stop at sunrise");
  }
  else if (t.isStopSunset())
  {
    Serial.println("Stop at sunset");
  }
  else
  {
    // Do nothing: no stop time was set
  }
 
  // Process timezone
  // Timezone is already added to start/stop time
 
  Serial.println(String("Time zone: "+ t.getTZ());
 
  // Get timezone offset (in seconds)
  Serial.println(String("Time zone offset: "+ t.getTZ_Offset());
 
  // Process weekdays (1. Mon, 2. Tue, 3. Wed, ...)
 
  for (int i = 1; i <= 7; i++) {
    if (t.isWeekdaySelected(i)) {
      Serial.println(String("Day "+ i + " is selected");
      blynkDOW[i] = true;
    }
  }
  //알람설정 되면 lcd에 표시
  lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
  lcd.print(40"Alarm Set");
  lcd.print(61, blynkhour);
  lcd.print(81":");
  lcd.print(91, blynkmin);
  Serial.println();
}
 
 
BLYNK_WRITE(V2)
{
  Serial.println("Color is: ");
  red = param[0].asInt();
  green = param[1].asInt();
  blue = param[2].asInt();
 
  Serial.print("red : ");
  Serial.println(red);
  Serial.print("green : ");
  Serial.println(green);
  Serial.print("blue : ");
  Serial.println(blue);
 
  for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛켜기
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(red, green, blue));
    strip.show();
  }
 
  //무드등 켜진 시간 체크
  isLightOn = true;
  onTime = millis();
 
  //색이 바뀌면 lcd에 표시
  lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
  lcd.print(30"Mood Light");
  /*
    lcd.print(01"r:");
    lcd.print(21, red);
    lcd.print(61"g:");
    lcd.print(81, green);
    lcd.print(111"b:");
    lcd.print(131, blue);
  */
}
 
//스위치로 모드 변경(센서모드, 무드등모드)
BLYNK_WRITE(V3)
{
  String i = param.asStr();
  if (i == "1") {
    Serial.println("Sensor Mode");
    lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
    lcd.print(30"Sensor Mode");
    delay(3000);
    sensorMode = true;
    isLightOn = true;
  } else {
    Serial.println("Mood Light Mode");
    lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
    lcd.print(10"Mood Light Mode");
    delay(3000);
    sensorMode = false;
  }
}
 
BLYNK_WRITE(V4)
{
  int i = param.asInt();
  String num = param.asStr();
  Serial.println(i);
  lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
  lcd.print(40"Sound play");
  lcd.print(31"Track Num ");
  lcd.print(131, i);
  if ( i == 1) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(25500));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.1");
      mp3_play(1);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  } else if (i == 2) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(02550));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.2");
      mp3_play(2);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  } else if (i == 3) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(00255));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.3");
      mp3_play(3);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  } else if (i == 4) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(2552550));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.4");
      mp3_play(4);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  } else if (i == 5) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(2550255));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.5");
      mp3_play(5);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  } else if (i == 6) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(255255255));
      strip.show();
    }
    mp3Serial.listen();
    if (mp3Serial.isListening()) {
      Serial.println("play_no.6");
      mp3_play(6);
      delay (10000);
      mp3_stop();
    }
  }
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
    strip.show();
  }
  lcd.clear();
  lcd.print(20"Select Track");
}
 
 
//빛센서값 블링크 앱으로 읽기
BLYNK_READ(V0)
{
  Blynk.virtualWrite(V0, lightVal);
}
 
void setup()
{
  // Debug console
  Serial.begin(9600);
  SerialBLE.begin(9600);
  Blynk.begin(SerialBLE, auth);
  strip.begin();
  mp3Serial.begin(9600);
  mp3_set_serial (mp3Serial);
  delay(1);
  mp3_set_volume (15);
  Serial.println("Waiting for connections...");
  lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
  lcd.print(20"Waiting for");
  lcd.print(41"connections...");
  connectioncheck = true;
  for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛끄기
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
    strip.show();
  }
}
 
void loop()
{
  SerialBLE.listen();
  Blynk.run();
  if (connectioncheck == true) {
    lcd.clear(); //Use it to clear the LCD Widget
    lcd.print(50"Hello");
    delay(3000);
    connectioncheck = false;
  }
 
  //1. 빛센서 감지 모드일 때
  if (sensorMode == true) {
    //빛센서값 감지하기
    lightVal = analogRead(lightPin);
    delay(100);
 
    if (lightVal < 400) {
      for (int i = 0; i < 5; i++) { //밝을 때 빛 끄기
        strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
        strip.show();
      }
      isLightOn = true;
      lightState = false;
    } else {
      lightState = true;
    }
 
    //자동끄기 기능
    //이전 상태와 다를 경우에만 불을 켠다.
    //주변이 밝았다가 어두워진 경우
    //주변이 밝은 경우에는 무조건 불을 끈다.
    if (lightState != beforeLightState) {
      if (lightState == true) {
        onTime = millis();
        Serial.println("Time Start");
        for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛켜기
          strip.setPixelColor(i, strip.Color(255255255));
          strip.show();
        }
        mp3Serial.listen();
        if (mp3Serial.isListening()) {
          Serial.println("Play");
          mp3_play(1);
          delay (4000);
          mp3_stop();
        }
      }
    }
 
    if (millis() - onTime > delayTime) {
      isLightOn = false;
      Serial.println("Time Off (Sensor Mode)");
    }
 
    if (isLightOn == false) {
      for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛끄기
        strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
        strip.show();
      }
    }
    beforeLightState = lightState;
  }
 
  //2. 무드등 모드 자동 끄기 기능
  if (millis() - onTime > delayTime) {
    isLightOn = false;
    Serial.println("Time Off (Mood Light Mode)");
  }
  if (isLightOn == false) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛끄기
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
      strip.show();
    }
  }
 
  //3. 알람 기능
  if (RTC.read(tm)) {
    rtcDOW = DayofDate(tmYearToCalendar(tm.Year), tm.Month, tm.Day);
    //시간, 요일 체크하기
    for (int i = 1; i <= 7; i++) {
      if (blynkDOW[i] == true) {
        if (i == rtcDOW) {
          if ((blynkhour == tm.Hour) && (blynkmin == tm.Minute)) {
            isLightOn = true//빛센서 모드의 OFF와 겹치지 않게 하기 위해서
            alarmCheck = true;
          }
        }
      }
    }
  }
 
  if (alarmCheck == true) {
    red = 0;
    green = 0;
    blue = 0;
    Serial.print("RTC :  ");
    Serial.print(rtcDOW);
    Serial.print("  ");
    Serial.print(tm.Hour);
    Serial.print("  ");
    Serial.println(tm.Minute);
    for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛켜기
      red += 50;
      green += 50;
      blue += 50;
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(red, green, blue));
      strip.show();
      Serial.println("Alarm!!");
      delay(20000);
      mp3Serial.listen();
      if (mp3Serial.isListening()) {
        Serial.println("Play");
        mp3_play(1);
        delay (4000);
        mp3_stop();
      }
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛끄기
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(000));
      strip.show();
    }
    alarmCheck = false;
  }
  delay(1000);
}
 
 
void print2digits(int number) {
  if (number >= 0 && number < 10) {
    Serial.write('0');
  }
  Serial.print(number);
}
 
int DayofDate(int y, int m, int d) {
  int DOW = 0;
  long totalDay = 0;
  for (int i = 1900; i <= y; i++) {
    //입력 년도 이전 까지는 12월 까지 다 더함
    if (i < y) {
      for (int j = 1; j <= 12; j++) {
        totalDay += MonthDays(i, j);
      }
      //입력 년도는 입력 월 이전까지 더함
    } else {
      for (int j = 1; j < m; j++) {
        totalDay += MonthDays(i, j);
      }
    }
  }
  //나머지 일 수를 구해진 전체 일수에 더함
  totalDay += d;
  //기준일인 1900년 1월 1일이 월요일이므로
  DOW = totalDay % 7;
  return DOW;
}
 
int MonthDays(int y, int m) {
  int dayOfMonth = 0;
  //윤년일 조건
  boolean ly = ((y % 4 == 0&& (y % 100 != 0)) || y % 400 == 0;
  //31일 일 조건
  boolean is31 = (m == 1|| (m == 3|| (m == 5|| (m == 7)
                 || (m == 8|| (m == 10|| (m == 12);
 
  if (ly && m == 2) {
    dayOfMonth = 29;
  } else if (!ly && m == 2) {
    dayOfMonth = 28;
  } else if (is31) {
    dayOfMonth = 31;
  } else {
    dayOfMonth = 30;
  }
  return dayOfMonth;
}
 
 
cs



4. 앱으로 컨트롤하기

1) 블루투스 연결하기


blynk 앱에서 BLE를 클릭한 후 connect BLE device 버튼을 눌러 연결합니다.


제 아두이노의 이름은 'BT05-A'라서 이것을 찾아 연결해줍니다.


잘 연결되었다면, 아두이노 시리얼 모니터에 아래처럼 표시가 나타납니다.


2) LED 변경하기

위와 같이 얼룩말의 특정 색 부분을 터치해주면, 그 색으로 네오픽셀을 바꿔줍니다.


이렇게 바뀌는 이유는 맨 처음 스마트폰 앱을 설정하실 때를 보시면 알텐데요.

V2를 통해 red는 param[0].asInt()로 g는 param[1].asInt(), b는 param[2].asInt()로 받는 것을 알 수 있습니다.


코드에서 보면 128번째 줄에 V2를 통해서 R,G,B 값을 받아서 출력하는 것을 알 수 있는데요.

이 코드를 통해서 앱의 설정이 변하면 이를 아두이노가 받아들여 네오픽셀의 색을 바꿔주는 것입니다.


BLYNK_WRITE(V2)

{

  Serial.println("Color is: ");

  red = param[0].asInt();

  green = param[1].asInt();

  blue = param[2].asInt();


  Serial.print("red : ");

  Serial.println(red);

  Serial.print("green : ");

  Serial.println(green);

  Serial.print("blue : ");

  Serial.println(blue);


  for (int i = 0; i < 5; i++) { //빛켜기

    strip.setPixelColor(i, strip.Color(red, green, blue));

    strip.show();

  }


3) 빛 센서 감지하기

위와 같이 Sensor Mode 버튼을 눌러주면, 주위의 빛량을 감지해서 Light Value에 띄워줍니다.

만약 주위의 빛이 400보다 작다면 빛을 꺼주고, 400보다 크다면 빛을 켜줍니다.


센서모드는 설정에서 V3를 사용하도록 설정해주었습니다.

코드를 보시면 165번쨰 중에 V3를 입력받아서 param.asStr()가 존재할 경우, sensor 모드로 변경해주고,      sensorMode = true,  isLightOn = true의 패러미터를 참으로 설정해주는 것을 볼 수 있습니다.

이를 통해 코드는 loop 부분에서 이 패러미터의 값을 확인하고, 참일 경우 주위의 빛량에 따라 LED를 on, off 하는 것을 알 수 있습니다.


4) 알람설정하기


알람 버튼을 들어가서 위와 같이 알람을 설정할 수 있습니다.

알람이 잘 설정이 되었다면, 위와 같이 lcd에 나타납니다.

이렇게 설정된 알람은 RTC를 통해 시간을 측정하게 되고, 이는 코드의 DayofDate, DayofMonth function을 통해서 보정되어집니다(윤년, 31일 등)

그리고 지정된 알람 시간이 되면, alarmCheck라는 패러미터를 true로 설정해주어 loop 내에서 빛을 켜고, mp3의 1번 트랙을 4초간 실행해줍니다. (코드 395번째 이후)


5) mp3 플레이하기

slider를 변겨해주면 위와 같이 lcd 창에 트랙번호를 출력하고 mp3가 스피커를 통해 흘러나오게 됩니다.

이는 slider의 설정에서 V4를 통해서 i=Param.asInt()가 결정되고, 이에 따라 1번에는 1번째 트랙과 255, 0,0 에 해당하는 빨간색 LED를 출력해주고, 2번에는 2번째 트랙과 0, 255, 0에 해당하는 초록색 LED를 출력해주고, 3번에는 3번째 트랙과, 0, 0, 255에 해당하는 파란색 LED를 출력해주는 것을 알 수 있습니다.

만약 slide의 번호에 따라서 LED 색과 mp3 트랙의 번호, 출력시간을 변경해주기 원하신다면, 코드의 184번째 줄 이후 V4에 해당하는 코드 부분을 수정해주면 됩니다.

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캐릭보드를 이용한 아두이노 활용

앱으로 캐릭터 컨트롤하기 2 _ 빛센서, 알람, mp3 기능

by 강종구