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  1. 2014.04.18 아두이노 Arduino ADK - 키보드 마우스 안드로이드 연동 (5)
손바닥컴퓨터들2014.04.18 00:25

아두이노 혁명과 함께  많은 분들이  아두이노의 가능성을 좀더 넓히려는 시도를 하게되었습니다.

그 노력중의 하나가  USB Host 기능을 추가하여  PC와 같이  USB 마우스나  키보드 등의 USB 기기를 연결하여 작동할수 있도록 하는것이었습니다.   이를 지원하는 USB Host Shield 제품이 만들어졌으며, 이를 지원하는 공개 라이브러리가 발전되기 시작하였습니다.   


이후 구글은 Google IO 2011 행사에서 아두이노와 안드로이드기기의 연결을 지원해주는 Open ADK 를 공개하여 안드로이드 스마트폰 기기를 다양한 외부 기기(아두이노 연계)와 연동할 수 있는 가능성을 열어 줬습니다.  이때 모태가 된 기술이 바로 아두이노의 USB Host 연동 라이브러리입니다.


이후 공식 아두이노팀은 아두이노에 USB Host Shield 기능을 기본으로 내장한 Arduino ADK 제품을 발표하였습니다.

이를 통해 UNO 보드에 별도의 USB Host Shield 를 장착해야하는 불편이 없어졌으며,  ADK 보드를 사용하여 좀더 편리하게  공개된 라이브러리를 활용하여  USB 마우스나 키보드, 일부 Bluetooth Dongle 등과 연동하는 작품 제작이 가능해졌습니다.


한마디로 무궁무진한 가능성을 보유한 아두이노 ADK 보드입니다.


하지만  많은 분들에겐 왠지  어렵고  가까이하기엔 뭔 ADK 보드이며,

자칫 잘못하면 1주일을 헤매도 뭘 어떻게 사용해야하는지 답이 안나오는 ADK 보드이기도 합니다.


저 또한 많은 것을 알지는 못하지만,  직접 테스트해본 결과 아두이노에 대해 어느정도 경험이 있으신 분들이라면 많이 어렵지 않게 기본적인 사용이 가능한것으로 판단되어  미루고 미뤄왔던 ADK 보드의 기초 사용법을 적어봅니다. 


자,  시작해보십니다.


Mega ADK 보들 사용을 하시려면 일단  아래의 공식 제품소개 페이지를 참고하시면됩니다.

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMegaADK?from=Main.ArduinoBoardADK


하지만 장황하고 혼돈되어 뭘 봐야할지 모르겠습니다.


2011년 처음 ADK보드가 나왔을때는 google ADK 공식 페이지에서  관련 SDK 와 함께 아두이노 예제소스가 제공되었습니다.

하지만  최근에 일반 USB_HOST_SHIELD 라이브러리가 보강되어  ADK보드에서도 조금만 손보면 간단히 사용 가능하게 되었으며, 구글 IO Open ADK 관련 페이지를 참고할 필요가 없게 되었습니다. 아래의 사이트에서 해당 파일을 다운로드하시면  필요한 라이브러리와 예제소스를 한번에 받으실 수 있습니다.


https://github.com/felis/USB_Host_Shield_2.0



1. 라이브러리와 예제소스가 포함된 파일을 다운로드 하세요


위 사이트에서 아래 파일을 받으시면 됩니다.

https://github.com/felis/USB_Host_Shield_2.0/archive/master.zip



2. 라이브러리 설치 및 정상 설치 여부 확인


자, 이제 라이브러리부터 설치하기위해 다운로드한 파일을 압축해제합니다.

압축해제된 파일이 폴더에 들어있는데요


보통 USB_Host_Shield_2.0-master 라는 폴더명으로 압축이 풀리게됩니다.

아마도 대부분 이 폴더속에 동일명으로 또 하나의 폴더가 보일겁니다.


그 폴더 속에  *.h 파일과  *.cpp 파일이 보이고  examples라는 디렉토리가 보일겁니다.

이 폴더가 바로 라이브러리 폴더입니다.

이 폴더의 명칭을  USB_Host_Shield_2로 변경하시기 바랍니다. 

(현재의 제목으로는 특수문자가 포함되어 있어 라이브러리 설치시 오류가 발생합니다.)



이제 아두이노 SW를 엽니다.

현재 가장 기본으로 사용되는 아두이노 SW 1.0.5 버전을 기준으로 소개해드리겠습니다.

1.0버전 이전에는 직접 설치할 라이브러리 폴더를 아두이노 라이브러리 폴더에 복사해 넣었었는데요

최근 SW 에서는 라이브러리 설치를 위해 파일 복사를 할 필요가 없고,


메뉴에서 스케치 > 라이브러리 가져오기... >  위에서 폴더명을 변경해둔 "USB_Host_Shield_2" 폴더를 선택을 해주시면 자동 설치됩니다.


이후에 꼭 SW를 재 시작해주셔야합니다.

재시작 이후, 정상 설치 여부는 예제가 등록되었는지 확인하면됩니다.


메뉴에서 파일 > 예제 > USB_HOST_SHIELD_2 라는 폴더가 보이면 일단 설치완료입니다.



3. 라이브러리 및 예제사용을 위한 안내문 읽기


그리고 아래의 페이지에 있는 안내문을 꼭! 꼭! 꼭! 읽어보시기 바랍니다.

http://felis.github.io/USB_Host_Shield_2.0/


대부분의 공개 라이브러리나 예제소스들은 다운로드페이지나  소스코드 폴더에 

날좀 보셔(README)정보를 함께 제공합니다만,,,,

많은분들이 제작자가 힘들고도 친절하게 적어놓은 사용 안내문을 잘 살피지 않는것 같습니다.

하지만, 종종  "날좀 보셔" 를 안보실 경우  낭패를 보시게 되므로 꼭 읽어보시기 바랍니다.


즉, 위 라이브러리는  여러종류의 보드나 제품들에서도 사용할 수 있기때문에  사용자의 환경에 따라 수정이 필요한경우가 있으며, 이에 대한 정보를 README 에 안내하게되므로  꼭 참고하셔야합니다.


실제로,   Mega ADK 보드의 경우, 위 힌트글을 안보시고  아두이노 1.0.5에서 사용하시면  작동이 안되게됩니다.

안타까운건 이경우도  컴파일 및 업로드는 정상적으로 된다는 것입니다.


하지만 정상 작동이 안되게되고, 며칠을 고민해도 작동이 안되게됩니다.

그리곤 결국 보드 고장을 의심하시고,  구매처에 반품을 요청하게 됩니다. 

(정말 가슴 아픈 상황입니다 ^^;;)


해당 안내글을 참고하시면,  Mega ADK보드를 아두이노 SW 1.0.5 버전에서 사용하실경우

라이브러리 폴더에 있는 settings.h 파일에서 Mega ADK 관련 define문을 수정해야 함을 알수 있습니다.


4.  자신의 환경에 맞게 라이브러리 수정하기


아두이노 라이브러리 폴더에 설치된 해당 라이브러리 폴더속에 있는 settings.h 파일을 수정합니다.

(주의.  최초에 다운로드 한 라이브러리파일속에 있는 파일을 수정하는것이 아닙니다.)


아두이노 라이브러리 폴더의 위치는  메뉴에서 파일 > 환경설정 >"스케치북 위치" 를 보시면 됩니다.

윈도우 탐색기로 해당폴더를 찾으셔서 그속에 있는 Arduino 폴더내에 Libraries 폴더가 있습니다.

이곳에 USB_Host_Shield_2 폴더가 있으며 그 안에서 settings.h  파일을 열어서 아래의 항목을 수정해주시면 됩니다.

(단, 아두이노 Due 등의 보드 지원을 위한 아두이노 SW 1.5.5 이상을 사용시엔 수정을 안해도 된다고 안내되어있습니다.)


/* Set this to 1 if you are using an Arduino Mega ADK board with MAX3421e built-in */


아래의 문장을

#define USE_UHS_MEGA_ADK 0 // If you are using Arduino 1.5.5 or newer there is no need to do this manually


아래와 같이 숫자 0만 1로 변경하시면됩니다.

#define USE_UHS_MEGA_ADK 1 // If you are using Arduino 1.5.5 or newer there is no need to do this manually


10분도 안걸리는 참 간단한 작업이지만, 이 작업을 안하시면  며칠을 노력하셔도 제대로 작동이 안됩니다.


자, 이제  본격적으로 테스트를 해봅시다.  



1부.  ADK보드에 USB 마우스 키보드를 연결하여 테스트 해보기



자, 이제 대부분 이미 보유하고 계신 장비로도 쉽게 테스트가 가능한 예제를 실행해보겠습니다.

가령 아래의 예제들은 대부분의 USB 마우스나 USB 키보드로 테스트 가능합니다.


파일 > 예제 > HID > USBHID_desc     (USB 기기 디스크립션 확인 예제, 일반 마우스로도 테스트 가능)

파일 > 예제 > HID > USBHIDBootMouse (USB 마우스 예제)  

파일 > 예제 > HID > USBHIDBootKbd   (USB 키보드 예제)


일단,  Mouse 예제를 해보겠습니다.


1. 예제 불러오고 컴파일 및 업로딩


파일 > 예제 > HID > USBHIDBootMouse 예제를 컴파일하시고  업로드 하시면 됩니다. 

컴파일중 오류가 난다면  라이브러리를 잘못 설치하셨거나,

기존에 설치하셨던 라이브러리와 충돌하는경우로 여겨집니다.


2. 시리얼 모니터창 열고 세팅하기


정상 컴파일 및 업로딩이 되셨다면, 시리얼 모니터창을 열어주고 통신속도를 115200으로 맞춥니다.

컴파일 및 업로딩을 위한 보드설정, 통신포트설정 등에 대해 모르실 경우 아두이노 기초실습을 먼저해주시기 바랍니다.


3. 초기 메시지 확인

모니터창에   Start 라는 메시지가 뜹니다.  ADK 보드가  준비가 되었으니  USB 기기를 연결해도 좋다는 신호입니다.


4. USB 기기 연결


자 이제  ADK 보드의 USB Host 포트에  USB 마우스를 단자를 삽입합니다.


이후, 마우스를 움직이거나  버튼을 누르면 대응되는 정보값이 문자로 표기됩니다. (와우~ 활용도가 매우 높은 예제입니다!)

키보드 예제도 마찬가지 방법으로 시도해보시기 바랍니다.



ADK 보드에 USB 마우스를 연결하여  마우스 드래그 및 버튼 눌림 정보를 확인할 수 있습니다.



우측의 모니터창을 보시면  좌표이동 상태와  버튼 눌림 정보가 보입니다.



 HID_Desc 예제의 경우도  연결된 기기의 상태정보를 보여줍니다. 

가령 USB 마우스를 연결할경우 위와 같은 정보를 출력합니다.


이밖에도 다양한 예제가 있습니다만,  해당 예제들은 부가 장비가 필요하거나 좀더 난해하므로  여러분이 직접 공부하셔서 도전해보시기 바랍니다. 


2부.  Open ADK 보드와 안드로이드 폰의 연동 테스트해보기 

 

시작하기 전에,

Open ADK는 일부 안드로이드 스마트폰에서만 지원되므로 호환되지 않는 스마트폰에서는 테스트가 불가합니다.

저는 Nexus 5 (안드로이드의 최신 레퍼런스 폰)로 테스트 해봤습니다.  참고로, ADK가 지원되지 않는 폰의 경우도 기기 인식 및 앱설치까지는 가능할 수 있지만, 실제로 앱을 구동할때 오류가 발생되고 멈추게됩니다.  


이제는 Open ADK 예제 중  별도의 부품이 필요없는 가장 단순한 LED 켜고 끄기 예제를 해보겠습니다.

즉, ADK 보드에 기본장착된 LED를  안드로이드폰에서 실행되는 앱을 통해 켜고 끄는 예제입니다.



1. 예제 컴파일 및 업로딩


아래의 예제를 선택 후 컴파일 및 업로딩 합니다.

파일 > 예제 > USB_HOST_SHIELD_2 > ADK > ArduinoBlinkLED  


2. 스마트폰 연결

자, 이제 Nexus 5 폰이 연결된 USB 케이블을 USB Host 포트에 삽입합니다.


호환되는 기기이고 특별히 해당 기능을 막아두지 않았다면

아래와 같은 Open ADK 연결 안내문이 뜨게되며,  해당 기기와 연동에 필요한 안드로이드 앱이 필요하다는 안내와 함께, 해당 사이트에서 다운로드 할지 여부를 확인하게 됩니다.  


ADK 보드를 연결하면  엑세서리로 인식되며 연동될 앱이 없을경우 다운로드 할 수 있도록 안내해줍니다.  보기를 누르고 다운로드를 하시면됩니다.



3. 관련 앱의 다운로드




다운로드 확인 하시고,




다운로드가 완료되면  실행시켜줍니다.



4. 앱의 설치 실행



특별한 권한이 필요없는 안전한 앱입니다.  설치해줍니다.




5. 앱 사용 허용


해당 기기가 연결되때마다 이 앱을 사용할것인지 확인해줍니다.  이후 해당 기기가 연결될 때마다 해당 앱이 자동으로 실행되게 됩니다.  최초 앱 설치 후엔 자동 인식을 위해 ADK보드를 재 장착해야할 수 도 있습니다.




6. 앱의 테스트


앱이 시작되면 아래와 같이 단순한 버튼이 뜨며, 그하단에 Connected 라는 메시지가 보입니다.



버튼을 눌러주시면,  ADK 보드에 내장된 LED 가 켜지는 것을 확인할 수 있습니다. (초록색 원)






이상으로 기본적인  ADK 보드 사용안내를 마칩니다.  예제를 참고하셔서 멋진 응용작품 만드시기 바랍니다!


테스트에 사용된 제품들은 아래와 같습니다.


1부 준비물

1. 아두이노 ADK 보드 (제품 구입처 링크)

2. ADK 보드 프로그래밍 용 USB 케이블 ( 제품 구입처 링크)

3. USB 마우스 또는 USB키보드 ( 대부분 보유중이신 제품 활용 가능)


2부 준비물

Open ADK 가 지원되는 안드로이드 폰과 micro USB 케이블 

( 갤럭시 S2,  Nexus 5 등 일부 기기만 지원되며, 대부분의 다른 안드로이드 기기는 지원되지 않습니다.) 




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Posted by 로보밥 로보밥

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  1. 아두보거스

    안드로이폰 중 일부기기만 지원되는 특별한 이유가 있나요?

    저는 베가 레이서 쓰고 있는데,
    잘 안되네요.

    디버깅 모드가 됬다가 연결이 끊어졌다가 반복입니다.

    해결책이 없을까요?

    2014.05.03 00:15 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • ADK 지원은 구글에서 권장하는 사항일뿐 실제 적용 여부는 스마트폰 제조사가 결정하게됩니다. 제조사 입장에선 아직 별 이득이 없으니 지원하지않는 상황인것 같습니다.

      2014.05.16 02:34 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. 아두이노초보

    노트2인데 되나요 지금 그림과 같이 했는데 스마트폰에서 충전만 되지 usb연결되었다는 표시가 안뜨네요..노트2가 문제가 아니라면 보드에 있는 max3421에 문제가 있는건가요?

    2014.05.22 15:56 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  3. 강철민

    아두이노 adk 제품도 레오나르도 처럼 주변기기(마우스, 키보드)로 인식하는 건가요??

    2014.09.22 06:34 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 볼레로

    안녕하세요.

    Arduino Mega ADK R3 보드를 구매하였는데요.

    아무리해도 마우스가 붙지를 않네요.
    settings.h 에서

    #define USE_UHS_MEGA_ADK 1

    로 바꾸어도 안되고,

    #define ENABLE_UHS_DEBUGGING 1
    을 해도 안되네요.

    보드는 잡히고 blink 예제같은 것도 되는데, 마우스 끼우면 광마우스의 전원도 들어가지 않습니다.

    혹시 뭘 더 봐야 할까요?

    감사합니다.

    2014.12.22 23:02 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]