안드로이드-라즈베리파이-아두이노 형광등켜고 끄기

사전 지식

아두이노 servo모터 제어

https://developmentdiary.tistory.com/508

라즈베리파이 - 아두이노 블루투스 통신

https://developmentdiary.tistory.com/509

안드로이드-라즈베리파이 소켓통신

https://developmentdiary.tistory.com/510

아두이노 세팅

사용할 핀은 각자 정하면된다.아두이노 나노를 통해 제어한다면 공간적인 측면이나 전력 측면에서 조금 유리할 것이다.

회로도

https://developmentdiary.tistory.com/508

아래 핀이나 각도는 자신의 환경에 맞게 세팅하면된다.

핀을 바꿀시 핀연결에 맞게 회로도 바꾸어주어야한다.

코드

#include <SoftwareSerial.h>   //소프트웨어시리얼 라이브러리 불러오기
#include<Servo.h>//서보 라이브러리 추가
SoftwareSerial BTSerial(3,2); //블루투스 센서 초기화 TX,RX
//RXD=아두이노 2번핀에 연결    
//TXD=아두이노 3번핀에 연결
 
 
Servo servo;//서보 객체생성
 
int value=90;//각도 변수
 
 
void setup() {
  BTSerial.begin(9600);//블루투스 시리얼통신 속도 맞추기
  servo.attach(7);//7번핀으로 모터 제어
}
 
void loop() {
  if(BTSerial.available())//블루투스로 데이터를 받았다면
  {
    char in_data;
    in_data=(char)BTSerial.read();
    if(in_data=='1')
    {
      value=30;//켜기
    }
    else if(in_data=='2'){
      value=150;//끄기
    }
  }
  servo.write(value);
  delay(1000);
  value=90;
  servo.write(value);
  delay(1000);
}

라즈베리파이 세팅

라즈베리파이에는 서버가 들어간다.

안드로이드를 통해 소켓으로 데이터를 받으면 데이터를 판별해 블루투스 통신을 통해 아두이노를 제어한다.

아두이노와의 블루투스 통신은 python을 통해 만들었고 소켓 서버는 java 로 만들었다.

java소켓을 통해 데이터를 받으면 shell script를 통해 실행하도록 구현하였다.

모두 python으로 구현해도 되지만 앞서 배운것들을 많이 활용할 수 있도록 하였다. 또한 구조를 좀 더 쉽게 파악 할 수 있도록 해보았다. 복잡해 보일수도 있어서 추후 python을 통한 소켓통신을 통해 하나의 파일로 만들어 볼 생각이다.

turnOn.py(블루투스통신을 통해 아두이노 제어)

블루투스 mac주소는 각자 수정해주자

from bluetooth import *
 
client_socket=BluetoothSocket( RFCOMM )
client_socket.connect(("FF:FF:FF:FF:FF:FF", 1))
client_socket.send('1')
client_socket.close()

turnOff.py(블루투스 통신을 통해 아두이노 제어)

블루투스 mac주소는 각자 수정해주자

from bluetooth import *
 
client_socket=BluetoothSocket( RFCOMM )
client_socket.connect(("FF:FF:FF:FF:FF:FF", 1))
client_socket.send('2')
client_socket.close()

lightTurnOn.sh(쉘스크립트를 통해 자바에서 파이썬 파일 실행)

python파일의 경로를 각자 바꿔주자

#!/bin/bash
python /home/pi/adu/turnOn.py
 

lightTurnOff.sh(쉘스크립트를 통해 자바에서 파이썬 파일 실행)

python파일의 경로를 각자 바꿔주자

#!/bin/bash
python /home/pi/adu/turnOff.py
 

SocketServer.java(휴대폰에서 받은 소켓통신 데이터에 따라 shell script실행)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
 
 
 
public class SocketServer implements Runnable {
    public static final int ServerPort = 22222;//포트 선택
    @Override
    public void run() {
        try {
            
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(ServerPort);//소켓생성
            System.out.println("Connecting...");
            while (true) {
                //client 접속 대기
                Socket client = serverSocket.accept(); //데이터 전송 감지
                try {
 
                    //client data 수신                    
                    //소켓에서 넘오는 stream 형태의 문자를 얻은 후 읽어 들어서  bufferstream 형태로 in 에 저장.                                                                                           
                    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
                    //in에 저장된 데이터를 String 형태로 변환 후 읽어들어서 String에 저장
                    String str = in.readLine();
                    String command= "";
                    //client에 다시 전송
                    if(str.equals("")||str==null) {//빈문자열을 보냈을때 앱에서도 막아야될듯
                        continue;
                    }
                    PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())), true);
                    out.println("Server Received : '" + str + "'");
                    
                    if(str.equals("turnOn")) {
                        command = "/home/pi/shellCode/lightTurnOn.sh";//쉘코드 주소 수정해주자
                    }else if(str.equals("turnOff")) {
                        command = "/home/pi/shellCode/lightTurnOff.sh";
                    }else {
                        continue;
                    }
                    try{
                        Process ps = Runtime.getRuntime().exec(command);
                        ps.waitFor();
                        //System.out.println(ps.exitValue());
                        ps.destroy();
                    }catch(Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                                                        
 
                } catch (Exception e) {//데이터 전송과정에서의 에러출력
                    System.out.println("Error");
                    e.printStackTrace();
                } finally {//소켓 연결 종료
                    client.close();        
                }
            }
 
        } catch (Exception e) {//연결 과정에서의 에러출력
            System.out.println("S: Error");
            e.printStackTrace();
        }
 
    }
 
    public static void main(String[] args) {
 
        Thread ServerThread = new Thread(new SocketServer());//Thread로 실행
        ServerThread.start();//서버 실행
 
    }
 
}

안드로이드 세팅

버튼에 따라 메세지를 전달하게 만들었고 여러버튼을 미리 만들어 두었다.

응용하여 써보면 공부나 실생활 측면에서 많은 도움이될거같다.

.java

서버의 ip와 포트에 맞게 수정해주자

package com.example.myapplication;
 
import android.os.Handler;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.ScrollView;
import android.widget.TextView;
 
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
 
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
 
 
 
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    private Handler mHandler;
    Socket socket;
    private String ip = "1.1.1.1"; // IP 주소
    private int port = 9999; // PORT번호
    EditText inputText;
    TextView logText;
 
    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        try {
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        mHandler = new Handler();
        inputText = (EditText) findViewById(R.id.inputEditText);
        Button sendMsgButton = (Button) findViewById(R.id.sendMsgButton);
        Button turnOnLightButton=(Button)findViewById(R.id.turnOnLightButton);
        Button turnOffLightButton=(Button)findViewById(R.id.turnOffLightButton);
 
        logText = (TextView)findViewById(R.id.logTextView);
 
        sendMsgButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if (inputText.getText().toString() != null || !inputText.getText().toString().equals("")) {
                    buttonThread th =new buttonThread(inputText.getText().toString());
                    th.start();
                }
            }
        });
 
        turnOnLightButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                buttonThread bt=new buttonThread("turnOn");
                bt.start();
            }
        });
 
        turnOffLightButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                buttonThread bt=new buttonThread("turnOff");
                bt.start();
            }
        });
 
    }
 
    class buttonThread extends Thread{
        String msg;
        public buttonThread(String msg){
            this.msg=msg;
        }
 
 
        public void run(){
            try{
                //소켓 생성
                InetAddress serverAddr = InetAddress.getByName(ip);
                socket =  new Socket(serverAddr,port);
                //입력 메시지
                String sndMsg = msg;
                Log.d("=============", sndMsg);
                //데이터 전송
                PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
                out.println(sndMsg);
                //데이터 수신
                BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                String read = input.readLine();
                //화면 출력
                mHandler.post(new msgUpdate(read));
                Log.d("=============", read);
                socket.close();
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    // 받은 메시지 출력
    class msgUpdate implements Runnable {
        private String msg;
        public msgUpdate(String str) {
            this.msg = str;
        }
        public void run() {
            logText.setText(logText.getText().toString() + msg + "\n");
        }
    };
 
 
 
}
 

.xml(디자인)

버튼을 많이 만들어두었다.

나중에 활용해보자.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
 
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:orientation="vertical"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        tools:layout_editor_absoluteX="8dp"
        android:weightSum="5"
        >
 
        <LinearLayout
            android:layout_weight="1"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="0dp"
            android:orientation="horizontal"
            android:weightSum="2">
 
            <Button
                android:id="@+id/turnOnLightButton"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="불 켜기" />
 
            <Button
                android:id="@+id/turnOffLightButton"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="불 끄기" />
        </LinearLayout>
 
        <LinearLayout
            android:layout_weight="1"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="0dp"
            android:orientation="horizontal"
            android:weightSum="2">
 
            <Button
                android:id="@+id/button8"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_weight="1"
                android:text="Button" />
 
            <Button
                android:id="@+id/button7"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_weight="1"

                android:text="Button"/>
        </LinearLayout>
 
        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:orientation="horizontal"
            android:weightSum="2">
 
            <Button
                android:id="@+id/button10"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"

                android:text="Button" />
 
            <Button
                android:id="@+id/button9"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="Button" />
        </LinearLayout>
 
        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="0dp"
            android:layout_weight="0.5"
            android:orientation="horizontal">
 
            <EditText
                android:id="@+id/inputEditText"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1.5"
                app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
                tools:layout_editor_absoluteY="301dp" />
 
            <Button
                android:id="@+id/sendMsgButton"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="0.5"
                android:text="Send" />
        </LinearLayout>
 
        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="0dp"
            android:layout_weight="1.5"
            android:orientation="horizontal">
 
            <ScrollView
                android:id="@+id/logView"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent">
 
                <LinearLayout
                    android:layout_width="match_parent"
                    android:layout_height="match_parent"
                    android:orientation="vertical">
 
                    <TextView
                        android:id="@+id/logTextView"
                        android:layout_width="match_parent"
                        android:layout_height="match_parent" />
                </LinearLayout>
            </ScrollView>
 
 
        </LinearLayout>
    </LinearLayout>
 
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

Manifest.xml

역시 인터넷 사용권한을 추가해주자.

   <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

아두이노,라즈베리파이,안드로이드 세팅해 줄게 너무많다. 이런 세팅에 작은 오류들을 수정한다고 힘들었다.

그냥 걸어가서 불켜고 불끄면 되는것을 이렇게 만들어 보았다. 설치 또한 힘들거나 불가능 할 수 있는데도 말이다. 하지만 응용하면 활용도는 무궁무진할것이다.

이것을 토대로 집안 여러가지 제품들을 침대에 누워서 또는 밖에서도 통제해 본다면 조금 더 나아진 삶이 되지않을까...다음 프로젝트는 음성인식을 통해서 제어할 수 있도록 만들어 볼 생각이다.