플러스프로젝트 배경
1) 문제점
• 일반 선풍기의 고속 회전 프로펠러로 인해 사용자, 특히 어린이나 반려동물이 부주의하게 접근할 경우 발생할 수 있는 잠재적인 안전사고 위험이 존재했습니다.
2) 프로젝트 목표
• 사용자가 미풍부터 강풍까지 원하는 바람 세기를 조절할 수 있도록 구현합니다.
• 프로펠러에 사용자가 10cm 이내로 근접 시 자동으로 모터 동작을 정지시켜 안전사고를 예방하는 미니 선풍기를 개발하는 것을 목표로 했습니다.
3) 주안점
• 고속 회전 프로펠러로 인한 안전사고를 예방하기 위해, 초음파 센서를 활용하여 사용자의 근접 여부를 실시간으로 감지하고 동작을 자동 정지시키는 안전 기능 구현에 중점을 두었습니다.
• 일반 선풍기의 고속 회전 프로펠러로 인해 사용자, 특히 어린이나 반려동물이 부주의하게 접근할 경우 발생할 수 있는 잠재적인 안전사고 위험이 존재했습니다.
2) 프로젝트 목표
• 사용자가 미풍부터 강풍까지 원하는 바람 세기를 조절할 수 있도록 구현합니다.
• 프로펠러에 사용자가 10cm 이내로 근접 시 자동으로 모터 동작을 정지시켜 안전사고를 예방하는 미니 선풍기를 개발하는 것을 목표로 했습니다.
3) 주안점
• 고속 회전 프로펠러로 인한 안전사고를 예방하기 위해, 초음파 센서를 활용하여 사용자의 근접 여부를 실시간으로 감지하고 동작을 자동 정지시키는 안전 기능 구현에 중점을 두었습니다.
프로젝트 성과
사용자 맞춤형 바람 세기 제어 기능 구현
스위치 입력을 통해 미풍부터 강풍까지 원하는 바람 세기를 PWM 방식으로 정밀하게 제어하는 기능을 성공적으로 구현했습니다.
초음파 센서 기반 자동 안전 정지 시스템 구축
초음파 센서가 프로펠러에 10cm 이내 접근을 감지하면 모터 동작을 즉시 중지시켜, 안전사고 위험을 효과적으로 예방했습니다.
핵심 기능
다단계 바람 세기 제어
스위치(SW1~3) 입력을 통해 미풍부터 강풍까지 PWM 방식을 이용하여 원하는 바람 세기를 제어하여 출력합니다.
근접 안전 정지
프로펠러에 사용자가 가까이 근접할 경우 센서가 이를 감지하여 선풍기의 동작을 자동으로 정지시켜 안전사고를 예방합니다.
동작/정지 스위치 제어
정지 스위치(SW0)를 조작하여 모터 전압에 LOW 신호를 인가, 선풍기의 동작을 즉시 정지시키는 기능을 구현했습니다.
진행 단계
기획 및 안전 기능 정의
2017.03.
일반 선풍기의 안전 문제를 해결하고자, 근접 시 자동 정지 및 바람 세기 조절이 가능한 미니 안전 선풍기 개발 목표를 수립했습니다.
하드웨어 결선 및 시스템 설계
2017.03.
아두이노, 초음파 센서, DC 모터를 활용한 시스템 구조를 설계하고, 안전 기능을 위한 회로 결선도 및 제어 알고리즘을 구상했습니다.
펌웨어 개발 및 기능 구현
2017.03.
아두이노 플랫폼에서 C 언어를 사용하여 PWM 기반 바람세기 제어와 초음파 센서 근접 감지 및 자동 정지 기능을 코드로 구현했습니다.
기능 테스트 및 안전 검증
2017.03.
구현된 바람세기 조절 기능과 초음파 센서의 안전 정지 기능이 정확하게 동작하는지 실제 환경에서 반복 테스트하여 검증했습니다.
프로젝트 상세
1) 포트폴리오 소개:
• 소개: 사용자의 안전을 최우선으로 고려한 스마트 가전(선풍기) 개발 프로젝트입니다.
2) 작업 범위:
• 개발에 참여한 범위: 임베디드 하드웨어 설계 및 제어, 펌웨어 개발
• 지원 환경: Arduino 플랫폼
3) 주요 업무:
• 주요 기능 1: 다단계 바람 세기 제어
◦설명: 스위치(SW1~3) 입력을 통해 미풍부터 강풍까지 원하는 바람 세기를 PWM 방식으로 제어하여 출력합니다.
• 주요 기능 2: 근접 안전 정지
◦설명: 초음파 센서를 활용하여 프로펠러에 10cm 이내로 접근 시, 자동으로 모터 동작을 정지시켜 안전사고를 예방합니다.
• 주요 기능 3: 동작/정지 스위치 제어
◦ 설명: 스위치(SW0)를 조작하여 모터에 LOW 신호를 인가, 선풍기의 동작을 즉시 정지시키는 기능을 구현했습니다.
4) 주안점:
• 주안점: 고속 회전하는 프로펠러에 의한 안전사고를 예방하기 위해, 사용자의 근접 여부를 실시간으로 감지하고 동작을 자동 정지시키는 안전 기능 구현에 중점을 두었습니다.
• 소개: 사용자의 안전을 최우선으로 고려한 스마트 가전(선풍기) 개발 프로젝트입니다.
2) 작업 범위:
• 개발에 참여한 범위: 임베디드 하드웨어 설계 및 제어, 펌웨어 개발
• 지원 환경: Arduino 플랫폼
3) 주요 업무:
• 주요 기능 1: 다단계 바람 세기 제어
◦설명: 스위치(SW1~3) 입력을 통해 미풍부터 강풍까지 원하는 바람 세기를 PWM 방식으로 제어하여 출력합니다.
• 주요 기능 2: 근접 안전 정지
◦설명: 초음파 센서를 활용하여 프로펠러에 10cm 이내로 접근 시, 자동으로 모터 동작을 정지시켜 안전사고를 예방합니다.
• 주요 기능 3: 동작/정지 스위치 제어
◦ 설명: 스위치(SW0)를 조작하여 모터에 LOW 신호를 인가, 선풍기의 동작을 즉시 정지시키는 기능을 구현했습니다.
4) 주안점:
• 주안점: 고속 회전하는 프로펠러에 의한 안전사고를 예방하기 위해, 사용자의 근접 여부를 실시간으로 감지하고 동작을 자동 정지시키는 안전 기능 구현에 중점을 두었습니다.
미니 안전 선풍기 작동 과정을 나타낸 순서도입니다. 초기 상태에서 버튼 입력(②)으로 동작(③)하며, 접근 감지 시(④) 자동으로 멈춥니다(⑤). 안전 기능을 강조한 디자인입니다.
스위치 입력값에 따라 3단계 풍속 조절 및 정지를 제어합니다. 초음파 센서로 10cm 이내의 물체를 감지하면 안전을 위해 모터를 즉시 정지시키는 알고리즘입니다.
미니 안전 선풍기의 하드웨어 구성도입니다. 아두이노 UNO가 스위치 입력을 받아 DC모터(팬)를 제어하고, 초음파 센서로 안전 정지 기능을 구현하는 구조입니다.
아두이노 UNO와 각 부품(모터, 초음파 센서, 스위치) 간의 핀 연결 정보를 정리한 표입니다. 하드웨어 구현을 위한 핵심적인 핀 배치(Pin Map) 정보입니다.
제작한 미니 선풍기 프로토타입의 바람 세기를 테스트하는 시연 장면입니다. 단계별로 풍속이 조절되는지 직접 확인하며 기능을 검증하는 과정입니다.
팬에 손이 가까워지자 작동을 멈추는 모습입니다. 초음파 센서가 사용자의 접근을 실시간으로 감지해, 위험 상황을 방지하는 안전 기능을 시각적으로 보여줍니다.
