[전시회] 블루투스 전등 스위치

작성자
박창민 백가현 조인형 최원희
작성일
2022-12-27 10:36
조회
244

블루투스 전등 스위치

개요

자기 전, 침대에 누워서도 전등을 끌 수 없을 까하는 고민해보신 적 없으신가요?
저희 팀은 이러한 고민에서 시작해 시중에 판매하고 있는 원격 스위치를 직접 제작하고자 합니다.
상용화된 원격 스위치 대부분이 무선통신방법을 블루투스를 통해 조종할 수 있게 되어 있습니다.

이 방법을 기반으로 집안의 어디에서든지 전등을 조종하고, 이 뿐만 아니라 버튼을 누를 수 있는 용도의 다양한 물건들에도 적용해보고자 합니다.

목표

시중에 있는 제품들보다 값싼 비용으로 제작해야 아무래도 만드는 재미가 있겠지요.
저희의 목표는 아래와 같습니다
  • 시장가보다 낮은 제작비용(₩30000 이하)
  • 작은 크기(전등 스위치 사이즈보다 작거나 같게)
  • 긴 수명(3달이상)
  • 다양한 버튼에 작동

Hardware

개발보드를 통해 제작하다보니 전반적으로 비용이 많이 듭니다.
특히 모든 시스템이 아이폰에서도 호환하게 하기 위해 BLE(Bluetooth Low Energy)를 위한 모듈 구매에 비용이 많이 요구됩니다. 때문에 BLE의 기능이 내장된 개발보드나 모듈을 사용하였습니다. 관련한 부품을 조사해본 결과,  저렴한 비용으로 활용할 수 있는 ESP32 보드가 있어 이를 기반으로 제작하였습니다.

작은 크기가 목표인 만큼 이를 고려한 3D 모델을 설계하였습니다. 배터리와 개발보드의 크기가 전체 크기에 영향을 주어 예상보다 큰 사이즈로 설계되었습니다.
아래는 설계한 3D 모델의 사진입니다.
Figure 1. 모델링 사진

설계된 이 모델은 3D프린터를 통해 출력하였습니다. [3D 모델 파일(stl파일) 주소]

사용한 부품은 아래와 같습니다
  • NodeMCU-32S, 1개
  • 서보모터(SG90), 1개
  • AAA건전지, 4개
  • 배터리홀더, 1개

Software

안드로이드와 iOS 모두 호환되는 BLE 통신을 고려하여 작성하였습니다.

아래는 이번 프로젝트에서 최종적으로 작성한 소스코드입니다.
[NodeMCU-32(ESP32개발보드)에 이식된 소스코드, Github]

Future Work

수명이 목표보다 현저히 작고(하루정도) 크기가 예상보다 크다는 점때문에 아쉬운 점이 많았던 프로젝트였습니다. 또한, 모바일 앱을 제작하여 편리한 사용 경험을 제공하고자 했는데 이를 제작하지 못한 것도 아쉬움이 남습니다. 결과적으로 현재 모델을 벽에 잘 고정해야 작동이 되기 때문에 모터의 토크가 잘 전달될 수 있게 설계한다면 다양한 버튼에도 적용할 수 있을 것입니다.
이러한 한계점들을 해결한다면 실제 생활에서도 편리하게 사용할 수 있을 것으로 기대합니다.
Figure 2. 최종 모델 모습
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