남보공방

1. DW1000 IC칩 

Decawave사라는 곳에서 세계 최초(?)로 개발한 UWB( Ultra Wide Band ) 방식의 싱글칩 방식의 무선통신 장치이다.  

2. DWM1000 모듈 

DWM1000 모듈은 위의 DW1000 칩에 안테나 등 기본 소자를 연결하여 사용하기 쉽도록 모듈형태로 제작하여 판매하는 것이다. 

모듈의 주요 스펙과 내세우는 장점은 다음과 같으며 최대 300 미터 범위내에서 수CM 오차 범위로 위치를 추적할 수 있다고 광고하고 있지만 이는 특수 안테나를 사용할 때이고 사용자들의 후기를 보면 모듈에 내장된 안테나만을 이용할 경우 10미터 내외라고 한다. 

3. DWM1000 모듈의 PINMAP 

다른 마이크로 프로세서에 연결될 때에는 디음과 같이 SPI방식으로 통신한다

1. UWB( Ultra Wide Band) 

UWB( Ultra Wide Band : 초광대역 )통신은 기존 통신에 비해 저전력이지만 매우 넓은 대역을 사용함으로써 대용량의 정보를 전송하는 통신방식이다.   개발된지는 오래되었으나 미국에서 지뢰탐지 레이더 등 군사적인 용도로만 사용되고 상용 목적으로는 거의 사용되지 않았으나 최근에는 UWB만의 고유한 특성을 활용하는 용도로 기대되고 있으며 특히 최신갤럭시나 아이폰에서 UWB 통신 전용칩을 내장함므로서 주목을 받고 있다.   

2. UWB 특징 

UWB의 가장 큰 차이는 반송파을 사용하는 다른 통신 방법과는 달리 임펄스라는 나노초 또는 피코초 단위의 매우 짧은 펄스를 발생시켜 전송하고 수신 처리하는 방식이라는 것이다. 

가. 방해전파에 강하고 투과성이 좋다. 

이런 이유로 초기 지하에 매설되어 있는 지뢰를 탐지하는 레이더 등의 용도로 활용되었다. 

나. 검출 위치 해상도가 매우 높다. 

GPS가 안되는 실내 위치 추적용으로 비콘을 활용하였으나 비콘은 단순히 신호의 세기만으로 거리를 추산하는 방식으로 여러 한계가 있었다. 하지만 BWB방식은 신호의 세기 뿐만 아니라 시간단위 계산으로 비교적 정확한 거리를 측정할 수 있다는 이유로 실내 위치 추적용으로 용도가 주목받고 있다. 

다. 소비전력이 적다. 

측정 주파수대에 강한 전파를 송출하는 것이 아니고 넓은 주파수대에서 약한 전파를 송출하는 방식이므로 소비전력이 매무 적어 코인셀 배터리로도 몇달을 사용할 수도 있다. 

3. UWB 활용용도

 위 세가지 특징을 활용한 것이 갤럭시 스마트폰이나 아이폰의 스마트 태그 물건 찾기이다. 즉, 눈에 보이지 않는 위치의  소형 스마트 태그에서 송출되는 미미한 UWB 신호를 인식하여 떨어진 거리를 계산함으로써 태그가 부착된 물건의 위치를 찾아가는 서비스이다.  이외에도 UWB의 특징을 활용하는 다음과 서비스들이 예시되고 있다. 

3-1. 실내측위 

    - 공항에서 게이트 찾아가기

    - 슈퍼마켓에서 특정 물건 진열위치 찾아가기 

    - 쇼핑몰에서 특정가게 위치찾기

    - 박물관에서 원하는 작품 찾아가기

    -주차장에서 내차 위치 찾기 

3-2 스마트폰과 결합된 서비스 

    - 주변사람 찾기 

    - 군중속에서 특정인 찾아가기 

3-2 보안접속 

     - 해킹방지 스마트 열쇠 및 원격조정( 가까이 다다가면 자동으로 문열리고 앉으면 자동으로 시동 걸리는 등)  

     - 주머니에서 꺼낼 필요 없는 전자결제 ( NFC카드 처럼 카드를 가까이 접촉시킬 필요 없이) 

3-3 기타 

     -운동경기 중계시 볼의 위치를 자동으로 추적하는 카메라  

     -비접촉 의료 모니터링( 호흡,낙성 등 환자의 움직임을 정밀 모니터링) 

참으로 다양한 서비스들이 개발될 것으로 보인다.   

1. 2.4인치 TFT LCD쉴드  

2.4인치 TFT LCD쉴드는 아드이노 우노, 메가 2560 등에 꽂아서 사용가능한 2.4인치 LCD 디스플레이로서 320 x 240 pixel 해상도에 RGB컬러가 지원되고 터치 기능까지 지원되기 떄문에 아두이노 환경에서 사용하기 충분한 기능을 가지고 있다.   

보드의 크기가 아두이노 우노와 동일하고 핀 구조도 동일하기 때문에 아두이노 우노에 꽂으면 하나처럼 합체되고 메가 2560위에 꽂으면 약간의 공간이 남는 모양이 된다. 

2. 2.4인치 TFT LCD쉴드 사양  

-화면크기 : 48.96mm×36.72mm(2.4inch)
-전체크기 : 72.20mm×52.70mm
-해상도 : 320×240 pixel (QVGA)
-지원색상 : 18bit RGB color ( 262,000 컬러 )
-지원보드 : Arduino Uno,Arduino Due,Arduino Mega2560,Arduino Mega ADK,Arduino Leonardo
-드라이버IC : ILI9341
-화면 인터페이스 : 8bit parallel data bus

-부가장치 : microSD 소켓 , 터치 voem 

 쉴드는 수많는 핀들이 아두이노와 결합되는데 각각의 용도는 다음과 같다.

아두이노 나노에 연결하면 DIgital 2,3번과 Analog 4,5번 핀만 다른 용도로 사용할 수 있다. 

3. 라이브러리 설치 

라이브러리 메니저에서 macufriend_kbv를 찾아 설치해주어야 한다.  

또한 Adafruit_GFX 라이브러리가 설치되어 있지 않다면 함께 설치해 준다. 그리고 컴파일시  "dafruit_I2CDevice.h: No such file or directory" 라는 에러 메세지가 나오는 경우 Adafruit BusIO 라이브러리도 설치해 준다. 

4. 샘플프로그램 

#include "Adafruit_GFX.h"
#include "MCUFRIEND_kbv.h" // Hardware-specific library
MCUFRIEND_kbv tft;

void setup()
{
    uint16_t ID = tft.readID();
    tft.reset();
    tft.begin(ID);
    tft.setRotation(0);
    tft.fillScreen(TFT_WHITE);
    tft.setTextColor(TFT_BLUE);
    tft.setTextSize(2);
    tft.println("Hello TFT Monitor!");
}
void loop()
{

}

3 line : MCUFRIEND_kbv tft (CD,RS,A1,RD,RST) 형식의 핀번호를 지정해야 하지만 아두이노 표준 핀일 경우 이렇게만 지정해도 된다. 

7, 9 line : 제조사별로 각기 다른 ID를 가질 수 있으므로 보드에서 ID값을 읽어와서 BIgin에서 사용한다.     

10 line : 화면의 방향을 설정한다. 0=0도, 1=90도, 2=180도, 3=270도 기울어진 방향으로 Display한다.   

10 ~ 13 line : 바탕색과 글자색 그리고 글자 사이즈를 미리 지정하고 plintln으로 출력할 문자를 지정하면 Text 문자열을 화면 출력할 수 있다. 

5. 구매좌표