코딩도상국

나는 라즈베리파이로 많은 프로젝트를 했다. 개인적으로 많이 가지고 놀기도 했고 특히 미니 해서 좋아했다. 위 사진은 내가 지금 가지고 있는 라즈베리파이들이다. 더 있지만 깔끔하게 관리되고 있는 것들로 사진을 찍었다.

그러다 보니 관련 문서도 자주 찾아보게 되고, Reddit에서 재밌는 프로젝트도 찾아보곤 한다.

많은 사람들이 balenaEtcher 프로그램을 이용해서 SD카드에 라즈비안을 굽는다. 나 또한 그랬다.

하지만 요즘엔 Raspberry Pi imager​를 이용한다.

Raspberry Pi imager를 사용하는 이유.

• 첫 번째 : balenaEtcher를 이용하면 라즈비안 OS도 별도로 설치해야 한다. 하지만 Raspberry Pi imager를 사용하면 별도의 OS 없이 라즈비안을 SD카드에 설치할 수 있다.
• 두 번째 : 라즈비안 OS 설정을 Raspberry Pi imager에서 바로 설정할 수 있다.

Raspberry Pi SSH 설정 (SD 카드 Flash 성공했다는 가정 하에)

• SSH enable : ssh (확장자명 없이 빈 파일 생성)
• WiFi 설정 : wpa_supplicant.conf (파일 생성) WiFi 5GHz 대신 2.4GHz 지향
• Port fowarding : 기본 SSH 포트 번호 => 22

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
network={
    ssid="{WiFi 아이디}"
    psk="{WiFi 비밀번호}"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

대부분 사람들이 위 방법으로 SSH를 설정한다. 하지만 이것도 한두 번이지 굉장히 귀찮은 작업이다. 이제 내가 추천하는 방법이다. 바로 Raspberry Pi imager를 이용하는 방법이다. 파일을 생성하고, 코드를 작성할 필요도 없다. 모두 GUI 선에서 해결할 수 있다.

추천 :Raspberry Pi imager를 이용하여 Raspberry Pi SSH 설정

• Raspberry Pi imager 설치 (공식 홈페이지)

• Advanced options (Ctrl + Shift + X)

- 컨트롤, 시프트, X 키를 동시에 누르면, 기본 옵션을 설정할 수 있는 창이 아래와 같이 보인다.

- 이 설정값을 매번 사용하고 싶으면 [for this session only]를 [to always use]로 변경한다.

- Enable SSH : SSH 활성화, 활성화하려면, 체크하면 된다. 초기 비밀번호를 변경할 수 있다. default는 raspberry이다.

- Configure wifi : 연결하고 싶은 WiFi 이름과 비밀번호를 입력한다. 단, 5GHz WiFi는 안된다. 항상 2.4GHz WiFi를 선택해야 한다.

위 GUI 방식으로 WiFi와 SSH를 설정하면, 실수도 줄어들고 빠르고 직관적으로 내 라즈베리파이를 설정할 수 있다. 지금까지 SD카드에 일일이 설정했다면, 이제 Raspberry Pi imager를 사용하길 바란다.

글을 시작하기 전에 내가 대학생일 때 들었었으면 좋았을 강의 하나가 있다. 이용성 교수님께서 강의해 주시는 건데 회로부터 하나하나 설명해 주시니 진짜 너무 좋은 영상이다.

가끔 블로그를 보면 아두이노와 블루투스 모듈을 0, 1번에 서로 연결하는 경우가 있다. 완성 시 컴퓨터와 분리했을 때는 문제가 되지 않고, 아두이노에 코딩을 할 때 문제가 발생한다.

아두이노에서 통신 방식은 대표적으로 UART, I2C, SPI 방식이 있다. 특히 UART를 조심히 사용해야 한다.

가장 많이 사용되는 아두이노 UNO 같은 경우 UART는 한 개이며, 각각 0번 핀(RX:수신), 1번 핀(TX:송신)이다. 그런데 아두이노는 이상한 특징을 가지고 있다. UART 0, 1번 핀이 컴퓨터와 연결되는 USB 케이블 부분과 연결돼 있다.

우리는 아두이노에서 출력되는 값을 아두이노 serial monitor를 통해서 확인할 수 있다. USB 케이블을 통해 데이터가 출력되지만, 이 USB 케이블은 0, 1번과 연결돼있다. 정리하자면 컴퓨터에 아두이노를 연결하는 순간 이미 아두이노와 컴퓨터는 서로 serial 통신을 하고 있다.

그렇다면 블루투스 모듈을 0, 1번에 사용하면 어떻게 될까? 당연히 충돌 난다. 하지만 간혹 운이 좋아 동작할 수 있지만 올바른 동작이라고 할 수 없다.

그렇다면 아두이노 UNO는 UART를 사용할 수 없는가?

하나밖에 없는 UART는 이미 사용하고 있기 때문에, 아두이노는 softwareserial를 사용해 uart를 사용할 수 있다. 몇 개든 uart를 선언해서 사용할 수 있지만 software로 구현돼있기 때문에 굉장히 느리다. 그렇기 때문에 아두이노 코딩 할 때는 softwareserial을 사용할 수 밖에 없고, 완성 후에 하드웨어 serial을 사용하면 된다. 이것에 대한 팁은 나중에 올리려고 한다.

*아두이노에 대한 UART를 더 알고 싶으시면 아래 블로그를 참고하시길 바랍니다.

아두이노 UNO 와 블루투스 모듈(HC-05, HC-06) 연결

아래와 같이 아두이노와 블루투스 모듈을 연결했고, 코드는 아래와 같다.

#include <SoftwareSerial.h>

#define BT_RXD 3
#define BT_TXD 2
SoftwareSerial bluetooth(BT_RXD, BT_TXD);

void setup() {
  Serial.begin(115200);     // 이전 글 참고
  bluetooth.begin(115200);  // 이전 글 참고
}

void loop() {
  if (bluetooth.available()) {
    Serial.write(bluetooth.read());
  }
  if (Serial.available()) {
    bluetooth.write(Serial.read());
  }
}

HC-05, HC-06

블루투스 모듈인 HC-05와 HC-06에서 LED를 확인할 수 있는데, 이는 state에 대한 LED이다.

LED 점멸 : 기기 Pair 가능 상태

LED 꺼짐 : 연결 상태

HC-05, HC-06에는 VCC, GND, TX, RX 외에도 state, EN 단자가 있다. state는 블루투스 상태를 출력하는 단자로 위 LED에 연결돼있다. EN 단자는 만약 블루투스가 연결 상태라면 강제로 신호를 주어 블루투스 연결을 끊을 수 있다.

아두이노 블루투스 모듈 중 가장 유명한 것은 HC-05, HC-06이다.

이번 블루투스 프로젝트를 진행하면서 많은 사람들이 놓치고 가는 것을 짚고 가려 한다.

이 글은 HC-05, HC-06 모듈이 있다는 가정하에 진행된다.

HC-05, HC-06

선 연결

HC-05를 설정하기 위해 HC-05와 UART to USB를 연결해야 한다.

UART to USB는 HC-05, HC-06 와 컴퓨터 연결을 도와주는 역할을 한다. 만약 UART to USB를 구매하지 않았다면, 아두이노로 대체 가능하다.

UART to USB와 HC-05, HC-06의 선 연결은 그림과 같다. TX와 RX는 서로 교차하는 것이 맞다.

​

GND - GND

VCC(5V) - VCC(5V)

TX - RX

RX -TX

​

UART to USB와 HC-05, HC-06을 올바르게 연결했다면, UART to USB를 컴퓨터에 연결한다.

Teraterm

터미널 프로그램인 teraterm은 인터넷에서 쉽게 다운로드 받을 수 있다. 아두이노 serial monitor을 사용해도 되는데 굉장히 답답하다.

1. Teraterm을 실행하면 아래와 터미널 창이 열린다. 시리얼 포트는 우리가 연결한 UART to USB를 선택한다.

2. [설정] - [시리얼 포트]를 클릭한다.

3. [시리얼 포트]를 클릭하여 HC-05, HC-06 모듈에 맞게 설정한다. 만약 처음 구매 시 사용하는 것이라면 기본적으로 아래와 같을 것이다. 만약 제대로 동작하지 않는다면 속도를 115200으로 다시 설정해 볼 것.

​

속도 (Baudrate) - 9600 or 115200

데이터 비트 - 8bit

패리티 비트 - none

스톱 비트 - 1bit

5. [줄바꿈]에서 수신(R)과 송신(M)을 CR에서 CR+LF로 변경한다. 왜 이렇게 변경해야 하는지는 나중에 포스팅하겠다. 우선 정의만 알고 넘어간다.

(CR : Carriage Return (\r) LF : Line Feed (\n). 해당 용어(CR, LF)와 이 용어들의 조합(CRLF)은 새로운 줄 (New line)으로 바꾸는 방식)

AT command 테스트

1. 버전 확인
AT+VERSION  //  VERSION:3.0-20170609   OK

2. 블루투스 이름 "Test"로 변경
AT+NAME=Test  //  OK

3. 블루투스 이름 확인
AT+NAME?      // +NAME:Test   OK

4. 블루투스 연결을 위한 비밀번호 변경, 초기 비밀번호 : 1234
AT+PSWD=9999  // OK

5. 블루투스 비밀번호 확인
AT+PSWD?     // +PIN:"9999"

6. UART 설정 확인  
AT+ UART?    // +UART:115200,0,0

더 다양한 AT명령어를 확인하기 위해 아래의 HC-05, HC-06 데이터시트를 확인하면 된다. 혹시 몰라 나는 HC-05 모듈을 사용하기 때문에 위 명령어를 사용했지만, HC-06 AT 명령어는 HC-05 명령어와 살짝 다르므로 HC-06 데이터시트를 따로 참고해야 한다.