[팀프로젝트] 자율주행 자동차를 위한 다중 개발보드 호환 회로 설계

#주제: 자율주행 자동차를 위한 다중 개발보드 호환 회로 설계
#기간: 7.30 - 8.27 (회로 구현 기간만 작성)

#팀원: 김수민, 박선우, 정혜빈

#개발 목적 및 계획:

아두이노는 아날로그와 디지털 신호를 모두 지원하는 반면 라즈베리파이는 아날로그 신호를 지원하지 못한다. 이 때문에 같은 구조의 회로를 만들더라도 개발 보드를 바꾸면 회로를 아예 다시 설계해야 한다는 문제점이 발생한다. 이러한 번거로움을 없애기 위해 회로 재설계 없이 2개 이상의 개발 보드를 지원하는 회로를 설계하는 것이 이 프로젝트의 목적이다.
본 프로젝트에서는 자율주행 자동차 구성에 대하여 아두이노 메가와 라즈베리파이 4를 지원하는 회로를 설계하였다. 프로젝트는 각 개발 보드를 이용하여 자율주행 자동차 회로를 구현해보고 이용할 센서를 한정하여 해당 센서에 대한 회로를 설계하고 완성시키는 과정으로 이루어졌다. 이 프로젝트는 여러 가지 개발 보드를 지원할 수 있다는 의의를 가지고 있다. 이후 설계한 회로를 편리하게 이용할 수 있는 라이브러리 작성까지 이루어진다면 자율주행 자동차 개발 환경에 편의를 더할 수 있을 것으로 보인다.

#개발 상세 계획:

  • 자율주행 기술을 구현하는 과정에서 센서와 모터류를 구동시키기 위한 개발 보드를 아두이노와 라즈베리 파이 모두 호환 가능하도록 하는 회로를 설계 및 구현함.

  • 사용되는 센서의 종류는 초음파 센서 2개, 적외선 거리측정 센서 6개, 파이 카메라 1개(라즈베리 파이에서만 사용), 라인 트래킹 센서 3개(아두이노에서만 사용)가 있음.

  • 이외 사용되는 부품은 모터 2개, 모터드라이버, 레귤레이터, 엔코더, 9V 배터리, LED등이 있음.

  • 만능기판을 사용하여 설계한 회로를 납땜하고, 아두이노와 라즈베리파이를 번갈아 사용하였을 때 모두 회로가 작동하도록 설계 및 구현함.

#개발 계획 일정 -
2021.07.30. 라즈베리파이 기초 지식 습득

2021.08.04. 라즈베리파이 시작 세팅 및 DC모터 드라이버 회로 연결

2021.08.05. 라즈베리파이를 이용한 DC모터 드라이버, 서보 모터 동작

2021.08.06. 라즈베리파이, 조도 센서를 이용한 MCP3008 동작

2021.08.12. Thinker cad를 이용한 아두이노 자율주행자동차 구현 회로 설계 및 코딩

2021.08.13. 아두이노 및 라즈베리파이 자율주행자동차 동작

2021.08.18. ~ 2021.08.22. Scalable Analog Circuit 설계

2021.08.23. ~ 2021.08.26. 회로 납땜

회로 설계 과정:

<총 3차의 설계 과정 후 결과물>
image
<앞면 회로도>

#코딩 설계(아두이노, 라즈베리 파이)
: github : https://github.com/xypiao97/MY_SUMMER_CAR