본 글을 통해 최근 동영상을 통해 알려드렸던 DIY 전자악기 만드는 법을 안내해 드리고자 합니다.

하드웨어 제작은  반제품의 쉴드를 아두이노에 결합하고 스위치를 몇개 장착하는게 전부이므로 매우 쉽습니다.  하지만 프로그래밍을 통해 제어를 하려면 MIDI 프로토콜을 이해해야 하는데 인터넷에 공개된 관련 글을 봐도 곧바로 이해하고 활용하기 쉽지 않았습니다.  결국, 정확한 신호 파악을위해 직접 마스터 키보드를 구입하여;;  건반을 누를때, 뗄때, 악기가 변경될때, 기타 콘트롤시 어떤 MIDI 신호가 출력되는지 분석을 한 후에야 대충 이해가 가더군요,,  하지만 많은 분들이 그럴 여유가 없으시죠;;;

우선은 이미 제조사에서 일련의 내장된 악기음을 순서대로 반복해주는 정도의 예제가 있으므로 참고가 되실 겁니다.
하지만, 위 소스만으로는 응용이 어려우신 분들도 많으시므로 실제 스위치(건반대응)로 연결하여 기초적인 악기를 구현한 예제(연결방법 + 소스코드)를 소개드리오니 참고하시기 바랍니다.  여러분의 좀더 멋진 DIY 악기 개발에 작으나마 도움이 되었으면 합니다

추가사항.  현재 화면상의 소스코드는 Sketch 0022 버전에서 테스트된 소스입니다.  최신 아두이노 개발환경(Arduino 1.0)용 소스코드도 첨부파일에 링크되어있으니 참고하시기 바랍니다.  첨부된 파일2개는 동일한 기능 두가지 버전입니다.)

.  -로보밥-




준비물

하드웨어 준비

1. 재적층 가능 해더셋을 MIDI 악기쉴드에 납땜합니다. 여분의 헤더핀들을 아두이노에 결합 후 재적층 가능 헤더셋을 뒤집어 꽂은 상태로 납땜을 하면 수직(90도)상태로 납땜하기 용이해 집니다.

2. 아래의 이미지를 참고하셔서 MIDI 악기 쉴드에 아래와 같은 방식으로 스위치를 장착합니다. 버튼 3개만 보이지만 나머지 버튼들도 동일한 방법으로 연결하면 됩니다.  어떤 핀에 연결해야하는지는 소스코드에 나오는 버튼별 핀번호 정의부분을 보시면 됩니다.  싱겁게도 회로 연결 작업은 이것으로 끝입니다. ( 아직 MIDI쉴드를 아두이노에 장착하지 마세요!)



아두이노 프로그래밍 준비작업

1. 아두이노에 내장된 기존 프로그램이 장착된 하드웨어와 맞지 않는 경우에 대비하기위해 첫프로그래밍시엔 쉴드를 제거한 상태에서 프로그래밍(업로딩) 하실 것을 권장드립니다.

2. 컴파일전에 NewSoftSerial 라이브러리를 설치 하셔야합니다. 아두이노 프로그래밍 방법 및 라이브러리 설치방법등을 모르시는 분들은 아두이노 해당 기초 학습을 완료 후 시도하시기 바랍니다.

3. 소스코드를 웹화면에서 복사하여 사용시 일부 문자가 누락되는 경우가 있습니다. 하단에 링크된 첨부파일(MusicArtRobot.pde)을 다운로드 받으셔서 사용하실것을 권장드립니다.


DIY 전자 악기 ( Music Art Robot )소스코드


/*
 Music Art Robot v0.1(2012.Feb.4)
 ---------------------------------------------------------
 아두이노 + MIDI악기쉴드 이용한 DIY 건반악기 예제소스
 ---------------------------------------------------------
 http://ArtRobot.co.kr 
 http://RoboBob.co.kr
 재배포시, 위 URL 유지부탁드리고요, 자유롭게 사용해주세요!
 ---------------------------------------------------------
 
 아두이노 D3,D4핀은 MIDI악기쉴드 제어용이므로 다른용도로 사용하지 마세요
 아두이노 D3핀을 통해 MIDI악기쉴드에 MIDI신호를 전송합니다.(NewSerailSoft 라이브러리 필요함)
 D2핀도 SoftSerial 수신용으로 선언은됐지만, 재세팅하고 버튼 입력용으로 사용됩니다.

 버튼1 ~ 8 : 도/레/미/파/솔/라/시/도  임의 note(음계)로 변경하시면 됩니다.
 버튼9: 다른 악기 선택(현재 악기번호 + 1)  0~127
 버튼10: 다른 악기 선택(현재 악기번호 - 1)  0~127
 버튼11: 악기를 드럼셋으로 설정.
 버튼12: defaultPatch 에 정의된 악기로 변경

 외부스위치 연결방법:
 버튼의 양쪽선 중 한쪽은 아두이노 해당 핀에 연결하고, 나머지 한쪽은 GND에 공통 연결하면 끝.
 
 참고사항, 전원을 켠 후 소리가 나지않을 경우 리셋버튼을 눌러서 초기화 해주면 작동됩니다.


 MIDI악기쉴드에 대한 아래의 영문정보도 참고하세요.
 
 This code works with the VS1053 Breakout Board and controls the VS1053 in what is called Real Time MIDI mode.
 To get the VS1053 into RT MIDI mode, power up the VS1053 breakout board with GPIO0 tied low, GPIO1 tied high.
 
 I use the NewSoftSerial library to send out the MIDI serial at 31250bps. This allows me to print regular messages
 for debugging to the terminal window. This helped me out a ton.
 
 5V : VS1053 VCC
 GND : VS1053 GND
 D3 (SoftSerial TX) : VS1053 RX
 D4 : VS1053 RESET
 
 Attach a headphone breakout board to the VS1053:
 VS1053 LEFT : TSH
 VS1053 RIGHT : RSH
 VS1053 GBUF : GND
 
 When in the drum bank (0x78), there are not different instruments, only different notes.
 To play the different sounds, select an instrument # like 5, then play notes 27 to 87.
 
 To play "Sticks" (31):
 talkMIDI(0xB0, 0, 0x78); //Bank select: drums
 talkMIDI(0xC0, 5, 0); //Set instrument number
 //Play note on channel 1 (0x90), some note value (note), middle velocity (60):
 noteOn(0, 31, 60);
 
 */
 
#include <NewSoftSerial.h>
#define btn1  11    // 버튼1의 아두이노 핀번호 정의
#define btn2  10    // 버튼2의 아두이노 핀번호 정의
#define btn3  9        // 버튼3의 아두이노 핀번호 정의
#define btn4  8        // 버튼4의 아두이노 핀번호 정의
#define btn5  7        // 버튼5의 아두이노 핀번호 정의
#define btn6  6        // 버튼6의 아두이노 핀번호 정의
#define btn7  5   // 버튼7의 아두이노 핀번호 정의
// 3:midi rx , 4:midi reset  아두이노 핀 3번 4번은 이미 사용중
#define btn8  2   // 버튼8의 아두이노 핀번호 정의
                  //(SoftSerial에서 Rx핀으로 선언되지만 재 세팅 후 버튼용으로 사용)
#define btn9 A5   // 버튼9의 아두이노 핀번호 정의
#define btn10 A4  // 버튼10의 아두이노 핀번호 정의
#define btn11 A3  // 버튼11의 아두이노 핀번호 정의
#define btn12 A2  // 버튼12의 아두이노 핀번호 정의

#define defaultPatch 15 //악기 초기화 버튼 설정 악기번호

NewSoftSerial mySerial(2, 3); //SW시리얼핀 정의 D3이 MIDI신호 전송용,  D2는 미사용

byte note = 0; //The MIDI연주될 note(음계)
byte resetMIDI = 4; // VS1053 Reset용 핀
byte ledPin = 13; //MIDI 트래픽 표시용 LED
 
boolean bs1 = false;  // 버튼1의 현재상태(눌림 or 안눌림)
boolean bs2 = false;  // 이하, 위와 유사
boolean bs3 = false;
boolean bs4 = false;
boolean bs5 = false;
boolean bs6 = false;
boolean bs7 = false;
boolean bs8 = false;
boolean bs9 = false;
boolean bs10 = false;
boolean bs11 = false;
boolean bs12 = false;

boolean br1;  // 버튼1 상태 확인용 입력값 임시저장용
boolean br2;  // 이하, 위와 유사
boolean br3;
boolean br4;
boolean br5;
boolean br6;
boolean br7;
boolean br8;
boolean br9;
boolean br10;
boolean br11;
boolean br12;

int patch = 0; //악기 대응, 연주될 악기 종류 (0~127: 기본 128 가지 선택가능)

int bn1 = 60; //버튼1의  note(음계)  가령 "도"  0~127까지 지정가능 (정확한 음계 설정은 MIDI관련정보참고)
int bn2 = 62; //버튼2의  note(음계)  가령 "레"
int bn3 = 64; //버튼3의  note(음계)  가령 "미"
int bn4 = 65; //버튼4의  note(음계)  가령 "파"
int bn5 = 67; //버튼5의  note(음계)  가령 "솔"
int bn6 = 69; //버튼6의  note(음계)  가령 "라"
int bn7 = 71; //버튼7의  note(음계)  가령 "시"
int bn8 = 72; //버튼8의  note(음계)  가령 "도~"

byte byteData;

void setup() {
  Serial.begin(31250);

  //Setup soft serial for MIDI control
  mySerial.begin(31250);
//  mySerial2.begin(57600);
 
  //Reset the VS1053
  pinMode(resetMIDI, OUTPUT);
  digitalWrite(resetMIDI, LOW);
  delay(100);
  digitalWrite(resetMIDI, HIGH);
  delay(100);
 
  pinMode( btn1, INPUT);      // 버튼1 입력용 핀모드를  입력모드로 전환
  digitalWrite( btn1, HIGH);  // 내부 PullUp 설정, 스위치의 나머지 한선은 GND에 물리면 됩니다.(초간단)

  pinMode( btn2, INPUT);      // 이하, 위와 유사
  digitalWrite( btn2, HIGH);
 
  pinMode( btn3, INPUT);
  digitalWrite( btn3, HIGH);
  pinMode( btn4, INPUT);
  digitalWrite( btn4, HIGH);
  pinMode( btn5, INPUT);
  digitalWrite( btn5, HIGH);
  pinMode( btn6, INPUT);
  digitalWrite( btn6, HIGH);
  pinMode( btn7, INPUT);
  digitalWrite( btn7, HIGH);
  pinMode( btn8, INPUT);
  digitalWrite( btn8, HIGH);
 
  pinMode( btn9, INPUT);
  digitalWrite( btn9, HIGH);
  pinMode( btn10, INPUT);
  digitalWrite( btn10, HIGH);
  pinMode( btn11, INPUT);
  digitalWrite( btn11, HIGH); 
  pinMode( btn12, INPUT);
  digitalWrite( btn12, HIGH); 

}

void loop() {
    br1 = digitalRead(btn1);
    br2 = digitalRead(btn2);
    br3 = digitalRead(btn3);
    br4 = digitalRead(btn4);
    br5 = digitalRead(btn5);
    br6 = digitalRead(btn6);
    br7 = digitalRead(btn7);
    br8 = digitalRead(btn8);
    br9 = digitalRead(btn9);
    br10 = digitalRead(btn10);
    br11 = digitalRead(btn11);
    br12 = digitalRead(btn12);   
   
   if( !bs1 && !br1 ){
     noteOn(0, bn1,100);
     bs1 = true;
   }else if(bs1 && br1){
     noteOff(0, bn1,0);  
     bs1 = false;
   }
   if( !bs2 && !br2 ){
     noteOn(0, bn2,100);
     bs2 = true;
   }else if(bs2 && br2){
     noteOff(0, bn2,0);  

     bs2 = false;
   }  
   if( !bs3 && !br3 ){
     noteOn(0, bn3,100);
     bs3 = true;
   }else if(bs3 && br3){
     noteOff(0, bn3,0);  
     bs3 = false;
   }
   if( !bs4 && !br4 ){
     noteOn(0, bn4,100);
     bs4 = true;
   }else if(bs4 && br4){
     noteOff(0, bn4,0);  
     bs4 = false;
   }
   if( !bs5 && !br5 ){
     noteOn(0, bn5,100);
     bs5 = true;
   }else if(bs5 && br5){
     noteOff(0, bn5,0);  
     bs5 = false;
   }  
   if( !bs6 && !br6 ){
     noteOn(0, bn6,100);
     bs6 = true;
   }else if(bs6 && br6){
     noteOff(0, bn6,0);  
     bs6 = false;
   }  
  
   if( !bs7 && !br7 ){
     noteOn(0, bn7,100);
     bs7 = true;
   }else if(bs7 && br7){
     noteOff(0, bn7,0);  
     bs7 = false;
   }  
   if( !bs8 && !br8 ){
     noteOn(0, bn8,100);
     bs8 = true;
   }else if(bs8 && br8){
     noteOff(0, bn8,0);  
     bs8 = false;
   }  
  
   if( !bs9 && !br9 ){ //patch up (max:127)
     patch++;
     if(patch >127) patch = 0;
     talkMIDI(0xc0, patch, 0);    
     bs9 = true;
   }else if(bs9 && br9){
     bs9 = false;
   }  
   if( !bs10 && !br10 ){ //patch down (min:0)
     patch--;
     if(patch < 0) patch = 127;
     talkMIDI(0xc0, patch, 0);      
     bs10 = true;
   }else if(bs10 && br10){
     bs10 = false;
   }  
  
   if( !bs11 && !br11 ){
     //bank 0x78(drum)
     talkMIDI(0xb0, 0, 0x78);
     talkMIDI(0xb0,20, 0);
     talkMIDI(0xc0, patch, 0);    
     bs11 = true;
   }else if(bs11 && br11){
     bs11 = false;
   }  
  
   if( !bs12 && !br12 ){
     //bank MSB 0, default instruments
     patch = defaultPatch;
     talkMIDI(0xb0, 0, 0);
     talkMIDI(0xb0,20, 0);
     talkMIDI(0xc0, patch, 0);      
     bs12 = true;
   }else if(bs12 && br12){
     bs12 = false;
   }  
           

  //*************** MIDI LOOPBACK ******************//
  if(Serial.available() > 0)
  {
    byteData =  Serial.read();
    mySerial.print(byteData, BYTE);
  } 
    

}

//Send a MIDI note-on message.  Like pressing a piano key
//channel ranges from 0-15
void noteOn(byte channel, byte note, byte attack_velocity) {
  talkMIDI( (0x90 | channel), note, attack_velocity);
}

//Send a MIDI note-off message.  Like releasing a piano key
void noteOff(byte channel, byte note, byte release_velocity) {
  talkMIDI( (0x80 | channel), note, release_velocity);
}

//Plays a MIDI note. Doesn't check to see that cmd is greater than 127, or that data values are less than 127
void talkMIDI(byte cmd, byte data1, byte data2) {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  mySerial.print(cmd, BYTE);
  mySerial.print(data1, BYTE);

  //Some commands only have one data byte. All cmds less than 0xBn have 2 data bytes
  //(sort of: http://253.ccarh.org/handout/midiprotocol/)
  if( (cmd & 0xF0) <= 0xB0)
    mySerial.print(data2, BYTE);

  digitalWrite(ledPin, LOW);
}





소스코드 파일 다운로드:
(순서대로 스케치 구버전용 pde 파일, 아두이노 1.0 포팅된 ino 소스)

MusicArtRobot.pde

MusicArtRobot10.ino



후기
MIDI 용어문제:  관련 용어 파악이 어려운것 같습니다. 가령 악기와 대응되는 용어만 instrument, patch, program 이 있네요.

아두이노 1.0용 소스 추가 안내. 2012년 5월 30일
많은분들이 Arduino 1.0 스케치용으로 포팅된 소스를 요청하셨는데요  변환된 파일을 이제야 올려드렸습니다. 2번째 첨부파일을 참고하시기 바랍니다.  바뀐것이라곤   NewSoftSerial.h 대신  기본제공되는 시리얼 라이브러리를 사용하기위해  SoftwareSerial.h 헤더선언을 변경한것과   Serial.print( val, BYTE)  함수를  Serial.write( val ) 로 변경한것 뿐입니다.  어렵지 않으니 직접 한번 수정(포팅)해보시고 성취감을 맛보시는것도 좋으실 것 같습니다.


관련자료 링크
http://www.midi.org/aboutmidi/tutorials.php (해당페이지에 pdf 문서 추천)
http://253.ccarh.org/handout/midiprotocol/



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Posted by 로보밥 로보밥

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  1. Mr.kim

    매번 상세 설명 감사드리며 새로운 아이디어 창작에 많은 도움이 되고 있습니다^^
    질문 한가지 하겠습니다.
    NewSoftSerial 라이브러리를 설치 후 예제소스 오픈 및 컴파일 실행하면 이런 메세지가 뜹니다.
    As of Arduino 1.0, the 'BYTE' keyword is no longer supported.
    Please use Serial.write() instead.

    아직 프로그래밍은 문외한이라 잘모르겠네요.
    아두이노 프로그램 설치 후 COM포트설정 및 제품선택은 했구요...
    실습예제로 LED 점멸확인은 해봤습니다.
    공개 해 주신 MusicArtbot.ped(소스코드파일)을 수정을 해야되나요?!
    답변 부탁드리겠습니다^^

    2012.02.07 15:46 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 안녕하세요~
      제경우 아두이노 개발환경을 구형(스케치 022)으로 사용하고있어서 최근 Arduino 1.0개발환경에서 일부 변경된 구문과 맞지 않는것 같습니다. 일단은 구버젼의 스케치를 사용하시거나 새버전에 맞도록 수정하셔서 사용하셔야하겠네요..
      참고링크:http://blog.makezine.com/2011/12/01/arduino-1-0-is-out-heres-what-you-need-to-know/

      당장은 아니지만 저도 Arduino1.0용으로 소스를 수정하면 추가 등록하도록 하겠습니다. 알려주셔서 감사합니다. ^^

      2012.02.07 18:05 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. dafwefew

    Arduino 1.0 버전으로 소스코드파일좀 알려주실수있나요?

    2012.05.27 11:25 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 아두이노1.0에서 사용가능한 포팅된 소스코드를 첨부파일에 링크해드렸습니다. 참고하시기 바랍니다.

      2012.05.30 17:07 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  3. 코마린

    안녕하세요 저도 동영상처럼 VS1053을 가지고 미디음을 출력하려고 합니다. 데이터시트를 보니까 기본 내장된 미디음이 있는것 같은데 미디음에 대한 설명이 별로 없는것 같네요. 동영상에서 출력하는 미디음이 vs1053에서 제공하는 것을 그대로 출력하신것인지 아니면 미디음 데이터를 vs1053으로 전송해서 음을 출력하신 것인지 궁금합니다.

    2012.10.09 08:35 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 양창원

    저기 버튼이 뭐가 몇번인지 알수있을까요?? 키트랑 연결하려니까 선이잘안보여서 ㅠ.ㅠ
    제가완전초보라서 사진보고 연결중이거든요

    2013.05.16 16:30 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 스위치의 2개선 중 하나는 해당 아두이노 핀에, 나머지 하나는 GND에 연결하시면됩니다. 모든 버튼이 동일합니다. 기능별 사용되는 아두이노 핀번호는 소스코드에 나와있습니다.

      2013.05.23 09:42 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  5. 피아노

    주파수를 127까지 제한 되어 있는데 여기서 더 올리지 못하나요 ?

    2013.11.08 09:34 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  6. creasento

    음계는 1음계가 끝인가요? 다른 피아노처럼 여러 음계는 어떻게 하나요?

    2014.02.09 20:41 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  7. 레이저하프

    로보밥님,, 소스코드는 잘 보았습니다. 오래된 글인데
    저는 지금 레이저를 이용해 Cds 수광소자에서 아날로그값을 받아들이고
    손으로 가리키어 빛을 막았을때 midi악기쉴드로 소리가 나는 작품을 만드려하고있습니다.
    이 소스코드는 boolean 이라고 0,1인 디지털로 값을 받아들이는데
    레이저 하프 같은 경우에는 센서값의 조건이 만족하면 (아날로그값) 그것을 미디악기쉴드에서
    소리가 나오도록 하고 싶습니다..~~~ 코드를 짜야하는데 너무어렵습니다~~
    어떻게 하면 좋을지 조언이나 코드 어떻게 해야할지 조언 구합니다. .ㅠㅠㅠㅠㅠㅠㅠ~~

    2014.05.01 15:22 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  8. creasento

    질문 드립니다. 제가 악기를 휴대가능하게 배터리를 연결하여 사용하려고 하는데 그럴 경우 그냥 배터리만 연결해주면 되는 건가요? 배터리를 연결할 경우 배터리 연결부분은 어디인가요?

    2014.08.01 14:52 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  9. 성병규

    아두이노 피아노를 만드는중인대 브래드보드와 아두이노를 연결할때 회로를 잘모르겠습니다
    운영자님은 어떻게 만드셨는지 궁금합니다 답변해주실수 있으시다면 답변 남겨주십시오

    2014.11.18 15:10 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  10. 성병규

    아두이노 피아노를 만드는중인대 브래드보드와 아두이노를 연결할때 회로를 잘모르겠습니다
    운영자님은 어떻게 만드셨는지 궁금합니다 답변해주실수 있으시다면 답변 남겨주십시오

    2014.11.18 15:10 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  11. electronic

    만드신 피아노 잘보았습니다^^
    저는 이것을 pic로 만들어 보고자 합니다.
    vs1053칩을 사서 아두이노로 테스트까지 완료하였는데,
    pic로 만드려니 vs1053에대한 이해도도부족하고 영어실력이 부족하여 데이트시트를 읽어보아도 잘 모르겠습니다
    그리고 vs1053칩으로 midi를 출력한 자료는 구하기가 쉽지않아서 헤매고 있는 중입니다 ㅜㅜ
    시간이 되신다면 소스작성과 관련된 팁에 대한 답변부탁드립니다ㅜㅜ
    이메일도 남기겠습니다 wlgusl077@naver.com

    2014.11.18 22:45 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]

손바닥컴퓨터들2011.10.02 02:34
오늘은 울트라 하이테크놀로지의 결합체인 디지탈 카메라를 만들어봤습니다.  "정말 피눈물나는 노력을 통해 완성한 나만의 아두이노 호환 똑딱이입니다." 라고 말씀드리면 거짓말이고요,  사실 제가 한 일이라곤 촬영된 이미지를 JPEG 포멧으로 시리얼통신을 통해 전송해주는 카메라와 이값을 수신하여 microSD메모리에 저장해주는 역활을 해주는 JPEG Trigger 아두이노 호환보드를 단순히 조립해주고 버튼한개 달랑 단것이 전부입니다.  아, 그리고 휴대용 카메라의 역활을 다할 수 있도록 3.7V Lipo충전지도 장착해줬습니다.  성능은 최신 카메라에 비길수 없겠지만 그래도 좋은건 센서연동 및 자유로운 제어가 가능한 아두이노 호환형 디지탈 카메라 시스템이라는 점입니다. 

시리얼통신 JPEG 카메라가 무엇인가?
시중에서 많이 구경할 수 있는 카메라들과 달리 촬영된 이미지를 JPEG 이미지 포멧으로 압축하여 시리얼 통신(TTL 레벨)으로 전송해주는 특수 카메라입니다.  즉, 시리얼 통신이 가능한 모든 기기에서 압축된 디지탈 이미지 데이타를 수신할 수 있습니다.(일반적인 video 신호 출력도 지원)  PC의 경우엔 FTDI USB시리얼 변환보드를 경유하여 카메라를 제어하고 이미지를 수신해 볼 수 있습니다. ( 관련글 - 시리얼통신 카메라 PC연결하기 링크)
그리고 무엇보다도 아두이노같은 8bit 저속 MCU 보드들에서도 시리얼통신으로 촬영된 이미지를 수신할 수 있게 되어 유용한 카메라입니다. 물론 압축된 이미지(JPG) 데이타라도 아두이노에서 실시간 처리를하는 것은 무리가 있습니다.  하지만 데이타를 SD메모리에 저장하고 참고하는 형태의 응용이라면 충분히 제 역활을 할수 있게되는데요,  이 역활을 하는 전용 보드(JPEG Trigger)가 있어 함께 사용하면 손쉽게 디지탈 카메라 기능 구현이 가능해집니다.

JPEG Trigger 보드
본 제품은 JPEG Camera와 짝을 이뤄 사용하도록 최적화된 아두이노 호환 보드이지만 몇가지 특수 기능을 갖쳐서 프로그램을 바꿔서 다른 용도로 사용하는것도 좋을 것 같습니다.   JPEG 이미지 저장용 microSD 메모리 인터페이스와   1V~ 5V 사이의 전원을 입력해주면 내장된 승압회로를 통해 5V전원으로 작동되도록 설계되어 건전지(1.5V or 3V)나 Lipo(3.7V) 충전지 하나만으로 작동이 가능합니다.  야호!  더불어 총 6개의 범용 IO핀( 아두이노 D2,D3,D4,A0,A1,A2) 홀이 제공되어 트리거(Trigger, 셔터눌러주기) 용도 및 기타 IO기능으로 사용이 가능합니다. 


오픈 소스 하드웨어
공개된 소스코드와 라이브러리를 설치해주면(이미 프로그램되어 있음) 원하는 방식으로 카메라 구현이 가능하므로 응용범위가 무궁무진해 집니다.




사진. 초간단 디지탈 카메라 구현 연결이미지
카메라 + 보드 + Lipo충전지 + 버튼 을 연결해주기만 하면 프로그래밍 없이도 바로 작동합니다.




동영상. 결합상태 확인 및 사진촬영 테스트

동영상 내용 소개
보드, 카메라, 충전지, 버튼이 연결된게 보입니다. 스위치를 켜주면 상태점검 후 상태 LED가 켜집니다.  이게 안켜지거나 깜빡거리면 카메라나 메모리에 문제가 있는것입니다.   초기상태의 경우  D2,D3,D4 버튼중의 하나를 GND에 연결하는 순간 카메라 셔터가 작동(촬영)되고 JPEG으로 압축된 이미지가 시리얼 통신으로 보드에 전달되고 이 정보가 SD메모리에 저장됩니다. 마침 네모로봇 군이 옆에 있어 버튼을 눌러 촬영을 해봤습니다.  이미지가 저장되는 중에 상태 LED가 깜빡거리는게 보입니다.  저장이 완료되면 상태 LED가 다시 켜집니다.  저장된 이미지는 PC에 연결하여 (변환과정 없이) 볼 수 있습니다.  (단, 초기 프로그램된 상태에선 확장자가 txt로 저장이되는 문제가 있어서 이를 PC에서 jpg 확장자로 변환해야 볼 수 있습니다. 신규 소스로 업로드하시면 이문제는 해결됩니다.)


사진. 촬영된 이미지 예



카메라와 보드 연결
JPEG카메라 <-> JPEG트리거보드
VCC -- 5V
GND -- GND
TXD -- D5(Rx)   주의. 카메라측 송신(Tx)단자가 트리거보드 측 수신(Rx)에 (교차)연결됩니다.
RXD -- D6(Tx)   주의. 카메라측 수신(Rx)단자와 트리거보드 측 송신(Tx)에 (교차)연결됩니다.
TV(미연결)  일반적인 video 신호출력선입니다. 본 예제에서는 사용안함.

전원
배터리 단자에 3.7V 정도의 Lipo충전지를 연결하여 사용하거나,
배터리 단자 옆에있는  GND와 1~5V 핀에   1~5V 전원을 연결해줍니다.
(입력된 전원은 5V승압회로를 통해 5V로 승압되어 공급되게됩니다.)
(FTDI USB시리얼 보드 연결시엔 usb 전원이 상시 연결됩니다.)

보드테스트
(카메라 및 메모리)아무것도 장착하지 않은상태에서
스위치 off상태에서 Lipo단자에 Lipo배터리 연결후, 스위치 on하고 몇초후 LED가 깜빡거려야함.


스위치 기능
배터리 입력전원을 승압회로에 연결여부를 선택해준다.(회로도를 꼭 참고하세요)
배터리 사용시 보드 ON/OFF 기능으로 사용됩니다.
(FTDI USB시리얼 보드 연결시엔 usb 전원이 상시 연결됩니다.)

사용법
카메라와 FAT 포멧된 메모리를 장착후 전원을 켜주면 LED가 ON된다.
메모리가 없거나 포멧상태 문제등으로 초기화가 안되면 LED는 깜빡인다.
카메라가 연결되지않은경우 LED가 안켜진다.
(단, 상태LED 모드는 펌웨어에 따라 다를수있으므로 해당 소스 상단 주석을 확인바랍니다.)

입출력핀
카메라 촬영신호를 받거나 I/O용으로 아래의 6개핀을 사용할 수 있습니다.
아두이노 디지탈핀 D2,D3,D4와
아두이노 아날로그핀 A0,A1,A2를 입출력
보드에는 손쉽게 전원활용을 할수있도록 각 입출력핀마다 GND,5V 홀(구멍)이 함께 있어서
총 18개의 구멍이 있습니다. 이때 GND, 5V 구멍이 안쪽에 있고 바깥쪽이 D2,D3,D4,A0,A1,A2 핀이므로 주의바랍니다.



카메라 촬영법
초기 제공되는 펌웨어(소스참조)의 경우
D2,D3,D4 핀을 GND에 연결하거나 (내부 Pullup되므로 별도 저항없어도 됩니다)
A0,A1,A2 핀을 5V에 연결하는 순간 카메라 촬영이 되고,이미지가 메모리에 저장됩니다.
이때 LED가 깜빡거리고, 저장이 끝날때까지는 재촬영이 안됩니다.


저장된 JPEG이미지
초기 제공되는 펌웨어의 경우,
저장된 이미지는 001.TXT 와 같이 확장자가 TXT로 저장되는 문제가있으며 이를 PC에서 JPG로 변경하셔야 이미지 확인이 가능합니다. 하지만 새로 제공되는 소스코드로 재프로그래밍 하시면 JPG확장자로 저장되므로 꼭 업그레이드 하시기 바랍니다.


주의사항:
보드가 켜있는 상태에서 메모리카드를 뽑지 마세요! 메모리 상태 및 보드 펌웨어 상태가 손상될 수 있습니다.
이경우 보드 펌웨어를 재프로그래밍하고 메모리를 재 포맷해야할 수 있습니다.


재 프로그래밍
  준비물
  FTDI USB시리얼 변환기 5V형
  mini USB 케이블
  소스코드:  제품페이지에 링크된 아두이노 소스코드라이브러리를 이용하시면됩니다.
 
관련제품 링크
 JPEG Camera TTL 시리얼통신 지원
 JPEG Trigger 보드

관련글 링크
  시리얼통신 카메라 PC연결하기
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Posted by 로보밥 로보밥

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  1. 탱크

    안녕하세요..
    제가 이번에 프로젝트로 아두이노와 플루투스 통신을 하여 스마트폰으로 캡쳐된 사진을 넘겨 보려고 하는데요
    도저히 감이 안잡혀서 그러는데 도움좀 요청할 수 있을 까요?

    2013.05.25 00:15 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 혹시 하셨으면 저걸로 블루투스 쓸수있는지 여부만이라도 알수있을까요

      2015.03.23 16:38 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. 데니스

    PC용 USB 웹캠을 사용하려면 어떻게 해야할까요?

    2013.07.28 16:10 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  3. 푸우

    궁굼합니다.

    2014.08.18 11:42 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 푸우

    연락처좀 알수 없을까요? 유선으로 통화좀 하고 싶습니다.
    저의 전화번호는 010-5429-4711 입니다. 꼭 부탁드립니다.
    관리자님

    2014.08.18 11:43 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  5. 혹시 이걸 블루투스 형식으로 바꿔서 사용 가능할까요??

    2015.03.15 23:14 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  6. 디지털핀 버튼외에 2개의 디지털핀으로 블루투스모듈 (HC-06)에 사용가능할까요????

    2015.03.19 18:27 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  7. 디지털핀 버튼외에 2개의 디지털핀으로 블루투스모듈 (HC-06)에 사용가능할까요????

    2015.03.19 18:27 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]