KR20130003001U - Training apparatus for android and arduino - Google Patents

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Abstract

본 고안은 안드로이드 기반의 스마트폰과 연동하여 스마트폰을 통한 원격 감시 및 제어와 관련된 다양하고 종합적인 실습을 수행할 수 있도록 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 안드로이드 기반 스마트폰 앱(Application Program, 애플리케이션 프로그램)을 통하여 제어장치(300)를 제어하는 실습 장치에 있어서, 통신이 설정된 컴퓨터(400)로부터 전송되는 안드로이드 기반 스마트폰 앱을 저장하는 메모리(130)와, 상기 스마트폰 앱에 의해 제어되는 제어장치(300)와 연결되어 통신을 설정하는 통신포트(120)와, 상기 메모리(130)에 저장된 스마트폰 앱의 실행을 제어하며 상기 통신포트(120)의 통신 환경을 설정하고 제어하는 중앙처리부(110)가 구비된 안드로이드 메인보드(100)와; 상기 안드로이드 메인보드(100)와 결합되어, 상기 안드로이드 메인보드(100)에 탑재된 안드로이드 기반 스마트폰 앱의 실행에 따라 안드로이드 메인보드(100)의 통신포트(120)를 통하여 연결된 제어장치(300)의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러(210)가 구비된 아두이노 보드(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to an Android-connected Arduino training device that can be linked to an Android-based smartphone to perform various comprehensive exercises related to remote monitoring and control through a smartphone.
Android linked Arduino training device according to the present invention is a training device for controlling the control device 300 through an Android-based smart phone app (Application Program, Application Program), Android-based communication is transmitted from the computer 400 is set Memory 130 for storing a smartphone app, the communication port 120 is connected to the control device 300 controlled by the smartphone app to establish communication, and the smartphone app stored in the memory 130 An Android main board 100 having a central processing unit 110 for controlling execution and setting and controlling a communication environment of the communication port 120; The control device 300 is coupled to the Android motherboard 100, connected via the communication port 120 of the Android motherboard 100 in accordance with the execution of the Android-based smartphone app mounted on the Android motherboard 100 It comprises a; Arduino board 200 is provided with a microcontroller 210 to control the operation of.

Description

안드로이드 연동 아두이노 실습장치 {TRAINING APPARATUS FOR ANDROID AND ARDUINO}Android-linked Arduino training device {TRAINING APPARATUS FOR ANDROID AND ARDUINO}
본 고안은 아두이노 실습장치에 관한 것으로, 특히 안드로이드 기반의 스마트폰과 연동하여 스마트폰을 통한 원격 감시 및 제어와 관련된 다양하고 종합적인 실습을 수행할 수 있도록 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an Arduino training device, and more particularly, to an Android-linked Arduino training device that can perform various comprehensive exercises related to remote monitoring and control through a smartphone by interworking with an Android-based smartphone. .
근래에 들어 정보 처리 및 통신 기술이 급속히 발전하면서 휴대전화기가 종래 피쳐폰(Feature Phone)에서 스마트폰(Smasrt Phone)으로 변경되고 있다. 스마트폰은 단순히 전화기로서의 기능 이외에도 인터넷 기능을 포함한 기존의 PC 기능을 수행하고 있는데, 이러한 스마트폰은 한 국가의 경제, 사회발전에 없어서는 안 될 필수 요소로서 그 중요성이 더욱 증대되고 있다. 따라서, 스마트폰을 이용한 다양한 애플리케이션 프로그램(Application Program ; 이하 "앱"으로 약칭한다)의 개발 및 이 앱과 연동 되는 전자 소자들의 조합을 통한 다양한 원격 제어 및 감시기술들이 개발되고 있다. Recently, with the rapid development of information processing and communication technology, the mobile phone has been changed from a feature phone to a smart phone. Smartphones not only function as phones, but also perform existing PC functions, including internet functions. These smartphones are becoming indispensable for the economic and social development of a country. Accordingly, various remote control and monitoring technologies have been developed through the development of various application programs (hereinafter, simply referred to as "apps") using smartphones and combinations of electronic devices linked with the app.
현재 스마트폰의 운영체계는 크게 애플 아이폰(iphone)용 iOS와, 구글의 안드로이드(Android)로 대표된다. 이 중, 안드로이드 운영체제는 폐쇄적으로 운영 중인 iOS 체제와 달리 운영체제를 공개하고 있어 많은 휴대폰 제조업체와 이동통신사 등이 채택하여 많이 이용하고 있다. Currently, the operating systems of smartphones are mainly represented by iOS for Apple iPhone and Android of Google. Of these, the Android operating system is open to the operating system unlike the iOS operating system, which is being used by many mobile phone manufacturers and mobile carriers.
특히, 안드로이드 운영체제는 안드로이드 ADK(Android Open Accessory Development Kit)를 통하여 누구나 앱을 개발할 수 있도록 하고 있는데, 최근 구글은 ADK를 공개하면서 안드로이드와 호환되는 I/O(입출력) 주변기기 보드로, 오픈소스 H/W 플랫폼인 아두이노를 공식적으로 선택하고 있다. 상기 아두이노는 손쉬운 개발 환경을 제공하는 오픈 소스 기반 H/W 플랫폼으로, 손쉬운 개발 툴 및 USB 기반 연결 인터페이스, 저렴한 H/W 비용, 모든 구조의 개방으로 하드웨어에 대한 깊은 지식 없이도 어플리케이션 구축이 가능한 특징이 있다. 특히, 아두이노는 많은 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, LED나 모터와 같은 전기 장치를 제어함으로서 주변 환경과의 상호 작용성을 제공하고 있다. In particular, the Android operating system allows anyone to develop apps through the Android Open Accessory Development Kit (ADK). Recently, Google released the ADK, which is an I / O peripheral board compatible with Android. Arduino, the W platform, is officially selected. The Arduino is an open source based H / W platform that provides easy development environment, easy development tools, USB-based connection interface, low cost of H / W, and open structure, so that applications can be built without a deep knowledge of hardware. There is this. Arduino, in particular, accepts values from many switches and sensors, providing interactivity with the surrounding environment by controlling electrical devices such as LEDs and motors.
이러한 아두이노의 가장 큰 장점은 마이크로 컨트롤러를 쉽게 동작시킬 수 있다는데 있다. 일반적으로 AVR 프로그래밍이 WinAVR로 컴파일하여, ISP장치를 통해 업로드를 해야하는 등 번거로운 과정을 거쳐야하는데 비해, 아두이노는 USB를 통해 컴파일 및 업로드를 쉽게 할 수 있다. 또한, 아두이노는 다른 모듈에 비해 비교적 저렴하고, Windows를 비롯해 Mac OSX, 리눅스와 같은 여러 OS를 모두 지원하고 있으며, 아두이노 보드의 회로도가 CCL에 따라 공개되어 있으므로, 누구나 직접 보드를 직접 만들고 수정할 수 있다. The biggest advantage of this Arduino is that it can be operated easily. In general, AVR programming can be compiled through WinAVR and uploaded through an ISP device, while Arduino can easily compile and upload via USB. In addition, Arduino is relatively inexpensive compared to other modules, and supports various operating systems such as Windows, Mac OSX, and Linux.As the circuit diagram of Arduino board is disclosed according to CCL, anyone can directly create and modify the board. Can be.
이러한 아두이노를 이용하여 안드로이드의 기반 스마트폰 앱을 개발하고, 이를 이용하여 다양한 장치를 제어하기 위해서는 사전에 많은 실습을 필요로 한다. 즉, 실습자는 개발된 안드로이드의 기반 스마트폰 앱을 실행하여 장치를 제어하기 위하여, 안드로이드 기반 스마트폰과, 아두이노 보드, 제어 대상 장치를 상호 연결하여 통신을 수행함으로써 실습을 수행하여야 한다. In order to develop Android-based smartphone apps using these Arduinos and to control various devices using them, a lot of practice is required in advance. In other words, in order to control the device by executing the developed Android-based smartphone app, the trainee should perform the practice by connecting the Android-based smartphone, the Arduino board, and the control target device to communicate with each other.
하지만, 통상 이러한 실습 장치는 각 통신 방식별로 독립적인 장치로 제작되어 제공되기 때문에 실습 장치 및 교재를 준비하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 각 실습 장치 간의 유기적인 연계성이 부족하여 스마트폰의 앱 만을 따로 학습 및 실습을 하고 나서 하드웨어 장치는 별도로 제어를 해야 하는 등 실습이 어려운 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 스마트폰 및 원적 감시 및 제어의 종합적인 실습이 어려워 각 실험의 특성을 비교하여 파악하는데 어려움이 많았으며, 이에 따라 실습생들은 산업현장에서 교육 기관에서 배운 것과 다른 장비를 통하여 재교육을 받는 경우가 빈번하였고 별도로 컨트롤러를 제작해서 스마트폰의 앱과 연동을 해야만 하는 문제점이 있었다. 이와 같이, 교육 기관과 학생 및 산업현장의 기업들은 투자되는 시간과 비용에 비하여 교육 효율이 저조한 문제점을 안고 있었다.
However, such a training apparatus has a problem that it is difficult to prepare a training apparatus and teaching materials because the training apparatus is manufactured and provided as an independent apparatus for each communication method. In addition, there is a problem that the practice is difficult because the lack of organic linkage between the training devices and learning and practice only the app of the smartphone separately and then separately control the hardware device. In addition, it was difficult to comprehensively understand the characteristics of each experiment due to the difficulty of comprehensive practice of smartphone and far-end monitoring and control. Therefore, the trainees were retrained through different equipment than those learned at educational institutions in the industrial field. Frequently, there was a problem that must be connected to the app of the smartphone by making a controller separately. As such, educational institutions, students, and industrial enterprises had problems with poor education efficiency compared to the time and money invested.
본 고안은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 안드로이드 운영체제가 탑재된 안드로이드 메인보드와 아두이노 보드 및 다양한 제어장치를 연동하여 다양한 장치의 원격 감시 및 제어와 관련된 실습을 수행할 수 있도록 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치를 제공하는 데 있다.
The present invention is proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to practice the practice associated with remote monitoring and control of various devices by interlocking the Android motherboard and Arduino board and various control devices equipped with the Android operating system It is to provide an Android-linked Arduino hands-on device that can be performed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 안드로이드 기반 스마트폰 앱(Application Program, 애플리케이션 프로그램)을 통하여 제어장치를 제어하는 실습 장치에 있어서, 통신이 설정된 컴퓨터로부터 전송되는 안드로이드 기반 스마트폰 앱을 저장하는 메모리와, 상기 스마트폰 앱에 의해 제어되는 제어장치와 연결되어 통신을 설정하는 통신포트와, 상기 메모리에 저장된 스마트폰 앱의 실행을 제어하며 상기 통신포트의 통신 환경을 설정하고 제어하는 중앙처리부가 구비된 안드로이드 메인보드와; 상기 안드로이드 메인보드와 결합되어, 상기 안드로이드 메인보드에 탑재된 안드로이드 기반 스마트폰 앱의 실행에 따라 안드로이드 메인보드의 통신포트를 통하여 연결된 제어장치의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러가 구비된 아두이노 보드;를 포함하여 이루어진다. Android linked Arduino training device according to the present invention for achieving the above object is a training device for controlling the control device via an Android-based smartphone app (Application Program, Application Program), Android-based communication is transmitted from the computer is set A memory for storing a smart phone app, a communication port connected to a control device controlled by the smart phone app for establishing communication, controlling the execution of a smart phone app stored in the memory and setting a communication environment of the communication port And Android main board provided with a central processing unit for controlling; Arduino board coupled with the Android motherboard, the micro-controller for controlling the operation of the control device connected through the communication port of the Android motherboard according to the execution of the Android-based smartphone app mounted on the Android motherboard; It is made to include.
여기에서, 상기 아두이노 보드는 안드로이드 메인보드의 일측에 형성된 아두이노 보드 연결단자와 안드로이드 메인보드 연결단자를 통하여 결합되어 데이터를 송수신하게 된다. Here, the Arduino board is coupled through the Arduino board connection terminal and the Android motherboard connection terminal formed on one side of the Android motherboard to transmit and receive data.
상기 안드로이드 메인보드의 통신포트에는 외부의 제어장치와 USB 통신을 수행하는 USB 통신포트와, 랜 통신을 수행하는 랜 통신포트와, 무선 통신을 수행하는 무선 통신포트가 구비된다. 또한, 상기 안드로이드 메인보드의 통신포트에는 외부의 센서와 연결되어 통신을 수행하는 센서 통신포트와, 외부 LDC 장치와 연결되어 통신을 수행하는 LDC 통신포트와, 외부의 IO(Input/Output) 장치와 연결되어 통신을 수행하는 확장 IO 통신포트가 구비되는 것이 바람직하다.The communication port of the Android motherboard includes a USB communication port for performing USB communication with an external control device, a LAN communication port for performing LAN communication, and a wireless communication port for performing wireless communication. In addition, the communication port of the Android motherboard includes a sensor communication port for communication with an external sensor, an LDC communication port for communication with an external LDC device, and an external IO (Input / Output) device; It is preferable that an expansion IO communication port is connected and performs communication.
한편, 상기 아두이노 보드에는 외부의 IO(Input/Output) 장치와 연결되어 통신을 수행하는 외부 센서 연결단자와, 외부 장치와 통신을 수행하는 외부 통신포트가 구비된다.
On the other hand, the Arduino board is provided with an external sensor connection terminal for communicating with an external IO (Input / Output) device, and an external communication port for communicating with the external device.
본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 아두이노 보드가 결합된 안드로이드 메인보드에 다양한 실습 제어장치를 연결하고, 안드로이드 메인보드에 탑재되는 안드로이드 기반의 스마트폰 앱을 아두이노 보드의 제어에 따라 실행시켜 제어장치를 제어하는 실습을 수행할 수 있도록 한다. 특히, 본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 하나의 실습 장치를 통하여 안드로이드 기반의 스마트폰의 제어와 관련된 다양한 실습을 수행할 수 있게 되어 실습 효율을 높일 수는 효과가 있다.
Android interworking Arduino hands-on device according to the present invention is connected to a variety of hands-on control devices on the Android motherboard combined with the Arduino board, and run the Android-based smartphone app mounted on the Android motherboard under the control of the Arduino board To control the control system. In particular, the Android-linked Arduino practice device according to the present invention is able to perform a variety of exercises related to the control of the Android-based smartphone through a single practice device has the effect of improving the training efficiency.
도 1은 본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치의 전체적인 블록 구성도,
도 2는 본 고안에 따른 안드로이드 메인보드의 블록 구성도,
도 3은 본 고안에 따른 안드로이드 메인보드의 사진 일례,
도 4는 본 고안에 따른 아두이노 보드의 블록 구성도,
도 5는 본 고안에 따른 아두이노 보드의 사진 일례,
도 6은 본 고안에 따른 안드로이드 메인보드와 아두이노 보드의 분리 사진 일례,
도 7은 본 고안에 따라 아두이노 실습장치를 통하여 실습이 이루어지는 과정을 나타낸 흐름도,
도 8은 본 고안에 따른 아두이노 보드의 제어에 따라 안드로이드 메인보드와 통신을 수행하는 다양한 센서의 일례,
도 9는 본 고안에 적용되는 제어장치의 다양한 일례를 나타낸 것이다.
1 is a block diagram of the overall Android Arduino practice device according to the present invention,
2 is a block diagram of an Android main board according to the present invention,
Figure 3 is an example of a picture of the Android motherboard according to the present invention,
4 is a block diagram of an Arduino board according to the present invention,
5 is a photographic example of an Arduino board according to the present invention,
Figure 6 is an example of separation of the Android motherboard and Arduino board according to the present invention,
7 is a flow chart showing a process that the training is carried out through the Arduino training apparatus according to the present invention,
8 is an example of various sensors for communicating with the Android mainboard under the control of the Arduino board according to the present invention,
9 shows various examples of a control device applied to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치의 전체적인 블록 구성도를 나타낸 것이다. Figure 1 shows the overall block diagram of the Android linked Arduino training apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 안드로이드 운영체제가 탑재된 안드로이드 메인보드(100)와, 상기 안드로이드 메인보드(100)와 연결되어 안드로이드 메인보드(100)를 제어하는 컴퓨터(400)와, 상기 안드로이드 메인보드(100)와 연결되어 통신을 수행하는 아두이노 보드(200)와, 상기 아두이노 보드(200)를 통하여 그 동작이 감시되고 제어되는 제어장치(300)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the Android-linked Arduino training apparatus according to the present invention is connected to the Android mainboard 100 equipped with the Android operating system and the Android mainboard 100 to control the Android mainboard 100. A computer 400, an Arduino board 200 connected to the Android mainboard 100 to perform communication, and a control device 300 that monitors and controls its operation through the Arduino board 200. It is made, including.
상기 안드로이드 메인보드(100)는 안드로이드 운영체제가 탑재된 제어 보드로서, 이 안드로이드 메인보드(100)는 스마트폰의 역할을 수행하게 된다. 상기 안드로이드 메인보드(100)는 컴퓨터(400)와 연결되어 컴퓨터(400)로부터 실습자에 의해 작성된 안드로이드 기반 스마트폰 앱을 전송받아 실행하게 된다. 또한, 이 안드로이드 메인보드(100)에는 다양한 제어장치(300)가 연결되어 통신을 수행하게 된다.The Android mainboard 100 is a control board on which the Android operating system is mounted. The Android mainboard 100 serves as a smartphone. The Android mainboard 100 is connected to the computer 400 to receive and execute the Android-based smartphone app created by the practitioner from the computer 400. In addition, various control devices 300 are connected to the Android motherboard 100 to perform communication.
상기 아두이노 보드(200)는 안드로이드 메인보드(100)에 결합되어, 안드로이드 메인보드(100)에 탑재된 안드로이드 기반 스마트폰 앱의 실행을 제어하게 된다. 이 아두이노 보드(200)는 안드로이드 메인보드(100)에 탑재된 안드로이드 기반 스마트폰 앱이 제어장치 제어를 위한 앱인 경우, 이 안드로이드 기반 스마트폰 앱의 실행에 따라 제어장치(300)를 제어하는 역할을 수행하게 된다. The Arduino board 200 is coupled to the Android motherboard 100, thereby controlling the execution of the Android-based smartphone app mounted on the Android motherboard (100). The Arduino board 200 serves to control the controller 300 according to the execution of the Android-based smartphone app when the Android-based smartphone app mounted on the Android mainboard 100 is an app for controlling the controller. Will be performed.
상기 제어장치(300)는 아두이노 보드(200)의 의해 제어되는 장치로서, 이 제어장치(300)는 안드로이드 메인보드(100)에서 실행되는 안드로이드 기반 스마트폰 앱에 따라 아두이노 보드(200)에 의해 제어되는 전자 장치이다. 이러한 제어장치(300)로는 온/오프 스위치(310), 각종 전자 센서(320), LED 등의 디스플레이(330), 음향 출력 사운드(340), 전동 모터(350) 등 마이크로 컨트롤러에 의해 제어될 수 있는 다양한 장치가 포함될 수 있다.
The control device 300 is a device controlled by the Arduino board 200, the control device 300 is connected to the Arduino board 200 according to the Android-based smartphone app running on the Android mainboard 100 It is controlled by an electronic device. The controller 300 may be controlled by a microcontroller such as an on / off switch 310, various electronic sensors 320, a display 330 such as an LED, a sound output sound 340, an electric motor 350, and the like. Various devices may be included.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 안드로이드 메인보드의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 안드로이드 메인보드의 사진 일례를 나타낸 것이다. Figure 2 shows a block diagram of an Android motherboard according to an embodiment of the present invention, Figure 3 shows an example of a picture of the Android motherboard.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 안드로이드 메인보드(100)는 아두이노 보드 연결단자(121), 확장 IO 통신포트(122), LDC 통신포트(123), 센서 통신포트(124), USB 통신포트(125), 랜 통신포트(126), 무선 통신포트(127) 등 외부 장치와의 통신을 위한 통신포트(120)와, 데이터 저장을 위한 메모리(130), 전원 공급을 위한 DC 전원부(240)와, 상기 각 구성부를 제어하는 중앙처리부(110)를 포함하여 이루어진다. As shown in Figure 2 and 3, the Android motherboard 100 according to the present invention is the Arduino board connection terminal 121, expansion IO communication port 122, LDC communication port 123, sensor communication port ( 124, a communication port 120 for communication with an external device such as a USB communication port 125, a LAN communication port 126, a wireless communication port 127, a memory 130 for storing data, and a power supply It includes a DC power supply 240 for, and the central processing unit 110 for controlling each component.
상기 아두이노 보드 연결단자(121)는 아두이노 보드(200)를 착탈가능하게 결합하여 아두이노 보드(200)와 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치로서, 이 아두이노 보드 연결단자(121)를 통하여 안드로이드 메인보드(100)에서 실행되는 제어장치 제어용 스마트폰 앱의 실행 데이터가 아두이노 보드(200)로 전송되게 된다. The Arduino board connection terminal 121 is an interface device for transmitting and receiving data to and from the Arduino board 200 by detachably combining the Arduino board 200, the Android main through the Arduino board connection terminal 121 Execution data of the controller control smartphone app running on the board 100 is transmitted to the Arduino board 200.
상기 확장 IO 통신포트(122)는 안드로이드 메인보드(100)에 다양한 입출력 장치(Input/Output Device)를 연결하여 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 확장용 인터페이스 장치이며, 상기 LDC 통신포트(123)는 LDC 장치를 연결하여 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이다. The extended IO communication port 122 is an expansion interface device for providing an interface to connect and use various input / output devices (Input / Output Device) to the Android mainboard 100, and the LDC communication port 123 is an LDC Interface device for connecting and transmitting data.
또한, 상기 센서 통신포트(124)는 각종 센서(320)를 연결하여 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이고, USB 통신포트(125)는 USB 통신을 지원하는 다양한 제어장치(300)와 연결되어 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이며, 상기 랜 통신포트(126)는 외부의 랜 통신장치와 연결되어 통신을 수행하는 통신장치이다. In addition, the sensor communication port 124 is an interface device for transmitting and receiving data by connecting various sensors 320, the USB communication port 125 is connected to various control devices 300 that support USB communication to transmit and receive data The LAN communication port 126 is a communication device connected to an external LAN communication device to perform communication.
상기 무선 통신포트(127)는 외부의 무선 통신장치와 통신을 수행하는 장치로서, 이 무선 통신포트(127)에는 블루투스(Bluetooth) 통신모듈, 지그비(Zigbee) 통신모듈, RF-ID 통신모듈 등 다양한 방식의 무선 통신모듈이 구비될 수 있다. 이러한 무선 통신포트(127)와 무선 통신을 수행하기 위해서는 제어장치(300)에도 이러한 무선 통신모듈이 구비되어야 한다. The wireless communication port 127 communicates with an external wireless communication device. The wireless communication port 127 includes a Bluetooth communication module, a Zigbee communication module, an RF-ID communication module, and the like. Wireless communication module of the type may be provided. In order to perform wireless communication with the wireless communication port 127, the control device 300 should be provided with such a wireless communication module.
상기 메모리(130)는 안드로이드 운영체제와 안드로이드 기반 스마트폰 앱 및 안드로이드 메인보드(100)를 통하여 처리되는 각종 데이터가 저장되는 기억장치이고, 상기 DC 전원부(240)는 외부로부터 공급되는 전원을 안드로이드 메인보드(100)의 각 구성부에 공급하는 전원공급장치이다. 또한, 상기 중앙처리부(110)는 안드로이드 운영체제를 실행하여 안드로이드 메인보드(100)를 구동시키고, 안드로이드 기반 스마트폰 앱을 실행하여 아두이노 보드(200)의 제어에 따라 제어장치(300)를 제어하는 역할을 수행하는 중앙처리장치다.
The memory 130 is a memory device that stores various data processed through the Android operating system, the Android-based smartphone app, and the Android mainboard 100, and the DC power supply 240 supplies power supplied from the outside of the Android mainboard. It is a power supply device supplied to each component of (100). In addition, the central processing unit 110 runs the Android operating system to drive the Android motherboard 100, and executes the Android-based smartphone app to control the control device 300 under the control of the Arduino board 200 It is a central processing unit that plays a role.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 아두이노 보드의 블록 구성도이고, 도 5는 아두이노 보드의 사진 일례이며, 도 6은 안드로이드 메인보드와 아두이노 보드의 분리 및 결합 사진 일례를 나타낸 것이다. Figure 4 is a block diagram of an Arduino board according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an example of a photograph of the Arduino board, Figure 6 shows an example of the separation and combination photo of the Android motherboard and Arduino board.
도 4와 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 아두이노 보드(200)는 안드로이드 메인보드 연결단자(221), 외부 센서 연결단자(222), 외부 통신포트(223), 스마트폰 통신포트(224) 등의 다양한 외부 장치와 통신을 위한 통신포트(220)와, 데이터 송수신 온/오프를 위한 데이터 스위치(230)와, 전원 공급을 위한 DC 전원부(240)와, 상기 각 구성부를 제어하는 마이크로 컨트롤러(210)를 포함하여 이루어진다. As shown in Figure 4 and 5 and 6, the Arduino board 200 according to the present invention is Android motherboard connection terminal 221, external sensor connection terminal 222, external communication port 223, smart Communication port 220 for communication with various external devices such as phone communication port 224, data switch 230 for data transmission on / off, DC power supply 240 for power supply, and each of the above configuration It comprises a microcontroller 210 for controlling the wealth.
상기 안드로이드 메인보드 연결단자(221)는 안드로이드 메인보드(100)에 구비된 아두이노 보드 연결단자(121)와 결합되어 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이고, 상기 외부 센서 연결단자(222)는 아두이노 보드(200)에 다양한 센서를 연결하여 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 외부 통신포트(223)는 외부의 통신장치와 USB 등을 통하여 연결되어 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이고, 상기 스마트폰 통신포트(224)는 안드로이드 기반 스마트폰과 직접 연결되어 데이터를 송수신하는 인터페이스 장치이다. The Android motherboard connection terminal 221 is an interface device for transmitting and receiving data coupled with the Arduino board connection terminal 121 provided in the Android motherboard 100, the external sensor connection terminal 222 is an Arduino board The device provides an interface to connect and use various sensors to the 200. In addition, the external communication port 223 is an interface device for transmitting and receiving data connected to an external communication device via a USB, etc., the smart phone communication port 224 is directly connected to the Android-based smartphone to transmit and receive data Interface device.
상기 데이터 스위치(230)는 통신포트(220)를 통하여 연결하여 사용하고자 하는 장비를 선택하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 스위치 장치이다. 또한, 상기 DC 전원부(240)는 외부로부터 전원을 공급받아 아두이노 보드(200)의 각 구성부에 공급하는 전원공급장치이고, 마이크로 컨트롤러(210)는 상기 각 구성부의 동작을 제어하며 안드로이드 메인보드 연결단자(221)를 통하여 안드로이드 메인보드(100)에서 실행되는 스마트폰 앱에 따라 제어장치(300)의 동작을 제어하는 역할을 수행하게 된다.
The data switch 230 is a switch device that can transmit and receive data by selecting a device to be connected and used through the communication port 220. In addition, the DC power supply 240 is a power supply for supplying power to each component of the Arduino board 200 receives power from the outside, the microcontroller 210 controls the operation of each component and the Android main board Through the connection terminal 221 serves to control the operation of the control device 300 according to the smartphone app running on the Android motherboard (100).
이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 아두이노 실습장치를 통하여 실습이 진행되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the process through which the training proceeds through the Arduino training apparatus according to the present invention having the above configuration will be described.
도 7은 본 고안의 실시예에 따라 아두이노 실습장치를 통하여 실습이 이루어지는 과정을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a process in which training is performed through an Arduino training apparatus according to an embodiment of the present invention.
단계 S100, S110 : 본 고안에 따른 아두이노 실습장치를 통하여 실습을 수행하기 위하여 먼저, 안드로이드 메인보드(100)의 아두이노 보드 연결단자(121)에 아두이노 보드(200)의 안드로이드 메인보드 연결단자(221)를 결합하여 안드로이드 메인보드(100)와 아두이노 보드(200)의 통신을 설정하게 된다(S100). 안드로이드 메인보드(100)와 아두이노 보드(200)의 통신이 설정되면, 안드로이드 메인보드(100)와 컴퓨터(400)를 연결하여 통신을 설정하게 된다(S110). 상기 컴퓨터(400)는 안드로이드 메인보드(100)의 USB 통신포트(125)나 랜 통신포트(126)를 통하여 연결될 수 있고, 필요에 따라 무선 통신포트(127)의 블루투스 통신모듈 등을 통하여 무선으로 연결될 수도 있다.Steps S100 and S110: In order to perform the training through the Arduino training apparatus according to the present invention, first, the Android motherboard connection terminal of the Arduino board 200 to the Arduino board connection terminal 121 of the Android main board 100. Combining the 221 to establish the communication between the Android motherboard 100 and the Arduino board 200 (S100). When the communication between the Android mainboard 100 and the Arduino board 200 is set, by connecting the Android mainboard 100 and the computer 400 to establish communication (S110). The computer 400 may be connected through a USB communication port 125 or a LAN communication port 126 of the Android mainboard 100, and wirelessly through a Bluetooth communication module of the wireless communication port 127 as necessary. May be connected.
단계 S120, S130 : 아두이노 보드(200)가 결합된 안드로이드 메인보드(100)와 컴퓨터(400)의 통신이 설정되면, 실습자는 실습 목적에 따라 컴퓨터(400)에 설치된 안드로이드 기반 스마트폰 앱 작성용 프로그램을 실행하여 스마트폰 앱을 작성하게 된다(S120). 실습자에 의해 작성되는 스마트폰 앱은 안드로이드 메인보드(100)에 전송되어 설치된다(S130).Step S120, S130: When communication between the Android motherboard 100 and the computer 400 is combined with the Arduino board 200 is set, the practitioner for writing Android-based smartphone app installed on the computer 400 according to the practice purpose The program is executed to create a smartphone app (S120). The smartphone app created by the practitioner is transmitted to and installed on the Android mainboard 100 (S130).
단계 S140, S150, S160 : 만약, 안드로이드 메인보드(100)에 설치되는 스마트폰 앱이 제어장치(300)를 제어하는 프로그램이라면(S140), 제어 대상이 되는 제어장치(300)를 선택하여 안드로이드 메인보드(100)에 구비된 해당 통신포트에 각각 연결하여 통신을 설정하게 된다(S150). 상기 안드로이드 메인보드(100)에 제어장치(300)가 연결되면 스마트폰 앱이 실행되어 제어장치(300)의 제어 실습이 수행되게 되는데, 이 스마트폰 앱은 안드로이드 메인보드(100)에 연결된 아두이노 보드(200)에 의해 실행이 제어된다(S160). 상기 스마트폰 앱의 실행에 의해 제어되는 제어장치(300)로는 각종 스위치(310), 센서(320), 디스플레이(330), 사운드(340), 모터(350) 등 다양한 장치가 될 수 있는데, 이러한 제어장치(300)는 센서 통신포트(124), USB 통신포트(125), 랜 통신포트(126), 무선 통신포트(127) 등의 유선 또는 무선을 통하여 안드로이드 메인보드(100)와 연결되어 통신이 수행된다. Steps S140, S150, S160: If the smartphone app installed on the Android mainboard 100 is a program for controlling the control device 300 (S140), by selecting the control device 300 to be controlled Android main The communication is established by connecting to the corresponding communication ports provided in the board 100 (S150). When the control device 300 is connected to the Android motherboard 100, a smartphone app is executed to perform a control exercise of the control device 300. The smartphone app is connected to the Arduino Android motherboard 100. Execution is controlled by the board 200 (S160). The control device 300 controlled by the execution of the smartphone app may be a variety of devices such as various switches 310, sensors 320, display 330, sound 340, motor 350, such as The control device 300 is connected to the Android motherboard 100 via wired or wireless communication such as a sensor communication port 124, a USB communication port 125, a LAN communication port 126, a wireless communication port 127, and communicate with each other. This is done.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 아두이노 보드의 제어에 따라 안드로이드 메인보드와 통신을 수행하는 다양한 센서의 일례를 나타낸 것이고, 도 9는 본 고안에 적용되는 제어장치의 다양한 일례를 나타낸 것이다. 도 8과 도 9에서와 같이, 본 고안에 적용되는 제어장치(300)가 수시로 위치 이동이 필요한 이동형 장치인 경우, 이 제어장치(300)는 안드로이드 메인보드(100)와 무선 통신포트(127)에 구비된 다양한 통신모듈, 예를 들면 블루투스, 지그비, RF-ID 등의 무선을 통하여 통신이 설정되는 것이 바람직하다. 8 illustrates an example of various sensors that communicate with an Android mainboard under control of an Arduino board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates various examples of a control device applied to the present invention. 8 and 9, when the control device 300 applied to the present invention is a mobile device that needs to move the position from time to time, the control device 300 is the Android motherboard 100 and the wireless communication port 127 It is preferable that communication is established through various communication modules provided in, for example, Bluetooth, Zigbee, RF-ID, and the like.
단계 S145, S146 : 만약, 안드로이드 메인보드(100)에 설치되는 스마트폰 앱이 제어장치(300) 제어를 위한 프로그램이 아닌 단순 프로그램이라면, 스마트폰 앱 실행 결과를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 안드로이드 메인보드(100)에 연결하여 통신을 설정한 후(S145), 스마트폰 앱을 실행하여 디스플레이 장치에 표시하게 된다(S146). Step S145, S146: If the smartphone app installed on the Android motherboard 100 is a simple program, not a program for controlling the control device 300, the display device to display the execution result of the smartphone app Android motherboard After establishing the communication by connecting to (100) (S145), and executes the smartphone app to display on the display device (S146).
상기의 과정을 통하여 아두이노 실습장치를 통하여 실습이 진행되는데, 이러한 과정은 실습이 종료될 때까지 반복 수행된다(S170).
The training proceeds through the Arduino training apparatus through the above process, and this process is repeatedly performed until the training is completed (S170).
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 안드로이드 연동 아두이노 실습장치는 아두이노 보드(200)가 결합된 안드로이드 메인보드(100)에 안드로이드 기반의 스마트폰 앱을 탑재하고, 이 안드로이드 메인보드(100)에 제어 대상인 제어장치(300)를 연결하여 통신을 설정한 후, 안드로이드 기반의 스마트폰 앱을 실행하여 아두이노 보드(200)의 제어에 따라 제어장치(300)를 제어하는 실습을 수행하게 된다. 따라서, 본 고안은 하나의 실습 장치를 통하여 안드로이드 기반의 스마트폰 제어와 관련된 다양한 실습을 수행할 수 있게 되어 실습 효율을 높일 수 있게 된다. As described above, the Android-linked Arduino training device according to the present invention is equipped with an Android-based smartphone app on the Android mainboard 100 to which the Arduino board 200 is coupled, to the Android mainboard 100 After establishing communication by connecting the control device 300 that is the control target, an Android-based smartphone app is executed to control the control device 300 under the control of the Arduino board 200. Therefore, the present invention can perform various exercises related to Android-based smart phone control through a single training device, thereby increasing training efficiency.
이러한 본 고안은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiment and various modifications and variations within the equivalent scope of the technical spirit of the present invention and the claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention belongs. Of course this can be done.
100 : 안드로이드 메인보드 110 : 중앙처리부
120 : 통신포트 121 : 아두이노 보드 연결단자
122 : 확장 IO 통신포트 123 : LDC 통신포트
124 : 센서 통신포트 125 : USB 통신포트
126 : 랜 통신포트 127 : 무선 통신포트
130 : 메모리 140 : DC 전원부
200 : 아두이노 보드 210 : 마이크로 컨트롤러
220 : 통신포트 221 : 안드로이드 메인보드 연결단자
222 : 외부 센서 연결단자 223 : 외부 통신포트
224 : 스마트폰 통신포트 230 : 데이터 스위치
240 : DC 전원부 300 : 제어장치
310 : 스위치 320 : 센서
330 : 디스플레이 340 : 사운드
350 : 모터 400 : 컴퓨터
100: Android motherboard 110: central processing unit
120: communication port 121: Arduino board connection terminal
122: expansion IO communication port 123: LDC communication port
124: sensor communication port 125: USB communication port
126: LAN communication port 127: wireless communication port
130: memory 140: DC power supply
200: Arduino board 210: microcontroller
220: communication port 221: Android mainboard connector
222: external sensor connection terminal 223: external communication port
224: smartphone communication port 230: data switch
240: DC power supply unit 300: control device
310: switch 320: sensor
330: display 340: sound
350: motor 400: computer

Claims (6)

  1. 안드로이드 기반 스마트폰 앱(Application Program, 애플리케이션 프로그램)을 통하여 제어장치를 제어하는 실습 장치에 있어서,
    통신이 설정된 컴퓨터(400)로부터 전송되는 안드로이드 기반 스마트폰 앱을 저장하는 메모리(130)와, 상기 스마트폰 앱에 의해 제어되는 제어장치(300)와 연결되어 통신을 설정하는 통신포트(120)와, 상기 메모리(130)에 저장된 스마트폰 앱의 실행을 제어하며 상기 통신포트(120)의 통신 환경을 설정하고 제어하는 중앙처리부(110)가 구비된 안드로이드 메인보드(100)와;
    상기 안드로이드 메인보드(100)와 결합되어, 상기 안드로이드 메인보드(100)에 탑재된 안드로이드 기반 스마트폰 앱의 실행에 따라 안드로이드 메인보드(100)의 통신포트(120)를 통하여 연결된 제어장치(300)의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러(210)가 구비된 아두이노 보드(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    In the training device for controlling the control device through an Android-based smartphone app (Application Program, Application Program),
    A memory 130 for storing an Android-based smartphone app transmitted from the computer 400 in which communication is established, and a communication port 120 connected with a control device 300 controlled by the smartphone app to establish communication; And, Android motherboard 100 is provided with a central processing unit 110 to control the execution of the smartphone app stored in the memory 130 and to set and control the communication environment of the communication port 120;
    The control device 300 is coupled to the Android motherboard 100, connected via the communication port 120 of the Android motherboard 100 in accordance with the execution of the Android-based smartphone app mounted on the Android motherboard 100 Arduino training device for Android, comprising a; Arduino board 200 is provided with a microcontroller 210 to control the operation of the.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아두이노 보드(200)는 안드로이드 메인보드(100)의 일측에 형성된 아두이노 보드 연결단자(121)와 안드로이드 메인보드 연결단자(221)를 통하여 결합되어 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    The method of claim 1,
    The Arduino board 200 is coupled to the Android Arduino board connection terminal 121 formed on one side of the Android motherboard 100 and the Android motherboard connection terminal 221 through the Android linked Arduino, characterized in that for transmitting and receiving data Ino training equipment.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안드로이드 메인보드(100)의 통신포트(120)에는 외부의 제어장치(300)와 USB 통신을 수행하는 USB 통신포트(125)와, 랜 통신을 수행하는 랜 통신포트(126)와, 무선 통신을 수행하는 무선 통신포트(127)가 구비된 것을 특징으로 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    The method of claim 1,
    The communication port 120 of the Android motherboard 100 has a USB communication port 125 for performing USB communication with the external control device 300, a LAN communication port 126 for performing LAN communication, and wireless communication Android linked Arduino practice device characterized in that it is provided with a wireless communication port 127 to perform.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안드로이드 메인보드(100)의 통신포트(120)에는 외부의 센서(320)와 연결되어 통신을 수행하는 센서 통신포트(124)와, 외부 LDC 장치와 연결되어 통신을 수행하는 LDC 통신포트(123)와, 외부의 IO(Input/Output) 장치와 연결되어 통신을 수행하는 확장 IO 통신포트(122)가 구비된 것을 특징으로 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    The method of claim 1,
    The communication port 120 of the Android mainboard 100 has a sensor communication port 124 connected to an external sensor 320 to perform communication, and an LDC communication port 123 connected to an external LDC device to perform communication. ), And the Android-connected Arduino training device, characterized in that the expansion IO communication port 122 is connected to the external IO (Input / Output) device to perform communication.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아두이노 보드(200)에는
    외부 센서와 연결되어 통신을 수행하는 외부 센서 연결단자(222)와, 외부 통신장치와 연결되어 통신을 수행하는 외부 통신포트(223)가 구비된 것을 특징으로 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    The method of claim 1,
    The Arduino board 200
    An external sensor connection terminal 222 connected to an external sensor to perform communication, and an external communication port 223 connected to an external communication device to perform communication.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아두이노 보드(200)에는 안드로이드 기반 스마트폰과 연결되어 데이터를 송수신하는 스마트폰 통신포트(224)가 구비된 것을 특징을 하는 안드로이드 연동 아두이노 실습장치.
    The method of claim 1,
    The Arduino board 200 is an Android-linked Arduino hands-on device, characterized in that provided with a smartphone communication port 224 connected to the Android-based smartphone to transmit and receive data.
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