Arduino makes it easy to connect objects and computers. As a result, programming learning using physical computing has been proposed as an effective alternative to SW training for beginners. In this paper, we propose an Arduino-based physical computing education method that can be applied to basic programming subjects. To this end, we propose a basic programming training method based on Arduino analog signals. Currently, physical computing courses focus on digital control when connecting input sensors and output devices in Arduino. However, the contents of programming education using analog signals of Arduino boards are insufficient. In this paper, we proposed and tested the teaching method used for programming education using low-cost materials used for Arduino analog signal-based computing.
This study presents a new fashion wearable product, a classical music stage costume design, using an Arduino LilyPad that can control light-emitting diodes(LEDs) and a sound sensor that can set an environmental range of LED light. As a theoretical background, LED fashion design research and stage costume design research status were reviewed, and Arduino LilyPads, sensors, LEDs, and batteries required for LED stage costume production were investigated. Based on prior research, the LED stage costume design for the soprano stage was presented in a three-step process of design planning, development, and production, and an actual prototype was produced. This process produced meaningful information and materials for making clothes with the added function of a wearable computer. In particular, fashion designers or fashion majors can easily access the Arduino LillyPad and use not only LEDs, but other light emitting materials. It is expected that it will be used as a basic material for the use of the Arduino LillyPad that can develop new creations that have been utilized.
Recently, Smart Home System(SHS) is applied in order to provide comfort, energy efficient and better security to the residence. Thus, by introducing the SHS in the house of elderly people, it is possible to provide a convenient and safe life for old people especially living alone. This paper presents the design and implementation of a low cost but yet flexible and secure smart-phone based SHS. The design is based on inter-working between Arduino board with Bluetooth and Arduino board with Ethernet shield, and the home monitor/appliances are connected to the input/output ports of this board via sensors/relays. In addition, when the old man is put on an emergency, the proposed system will automatically notify it the family. Therefore, we have implemented an inexpensive and efficient SHS for the elderly living alone by inter-working smart phones, internet server and Arduino micro-controller.
다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.
아두이노는 오픈 소스 기반 전자 프로토타이핑 플랫폼으로서, 예술가, 디자이너, 취미 활동가 등 인터랙티브 객체 또는 환경 구축에 관심이 있는 모든 이들을 위해 제작되었다. 아두이노의 강점은 하드웨어에 대한 깊은 지식이 없어도 손쉽게 하드웨어 어플리케이션을 제작할 수 있다. 아두이노의 구성은 AVR 마이크로컨트롤러 ATmega 168을 사용하며 아두이노를 동작시키기 위한 소프트웨어로는 아두이노 프로그램, MATLAB, Processing을 주로 사용하고 있다. 아두이노는 오픈 소스 기반이며 하드웨어를 직접 제작할 수 있거나 실드를 이용하여 추가적으로 아두이노를 결합할 수도 있다. 안드로이드 ADK는 오픈 소스로 공개되어 있으며 안드로이드 스마트폰의 애플리케이션을 제작할 때 사용한다. 그런데 이 안드로이드 ADK에 아두이노 Manifast를 추가하면 서로 호환하여 사용할 수 있다. 아두이노 프로그램을 이용하여 아두이노 브레드보드에 하드웨어를 설계 후 버튼 클릭을 제작하여 서로 연동한 것이다. 본 논문에서는 소프트웨어 부분은 아두이노 프로그램과 안드로이드 ADK를 사용하였고 하드웨어 부분은 아두이노 MegaADK 보드를 사용하였으며 이 소프트웨어와 하드웨어를 이용하여 하나의 앱세서리를 제작한 후 검증하였다.
최근 VR(virtual reality)과 AR(augmented reality)을 이용한 실감형 콘텐츠가 학습 보조 교구로써 주목을 받고 있다. 3D 기반의 콘텐츠는 평면에서 보여지는 2D 기반 콘텐츠보다 다양한 각도에서 대상을 관찰하고 체험이 가능하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 가상환경에서의 아두이노 학습을 위한 3D 모델 기반의 콘텐츠 설계를 제안한다. 블렌더를 이용하여 아두이노 보드와 센서를 구현하고 유니티 엔진을 이용하여 3D 기반의 시뮬레이터 환경을 구성하였다. 제안하는 콘텐츠는 3D로 구현된 아두이노 보드와 센서를 이용하여 학습자들이 쉽게 아두이노의 동작원리와 코딩 과정을 체험해 볼 수 있다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제14권4호
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pp.198-205
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2022
Along with a variety of coding education, physical computing education for controlling various sensors is being actively conducted for elementary, middle, and high school students in line with the era of the fourth industrial revolution. A problem with physical computing education using Arduino is pin connection errors between Arduino and various sensors. Most of the students who come into contact with the Arduino for the first time often do not know the purpose of the Arduino pin and the connection position of the pin. Also, hardware built with incorrect pin connections to the Arduino board often does not work properly. If this case continues, students will lose interest in coding education. Therefore, in this paper, we implemented an augmented reality application that informs the connection process of the Arduino board and the sensor during physical computing coding education using Arduino, and designed and implemented educational content for the Arduino pin position and connection process. First, we explain the role of the Arduino board and the sensor and the location of the pins. After that, the students run the educational augmented reality educational content using their smartphones and check the correct pin connection process between the Arduino and the sensor. In the physical computing education, augmented reality content is used to increase the understanding and immersion of the class. It is expected that the educational effect will also increase by inducing fun and interest in physical computing coding education.
In this paper, we studied a system that can efficiently build security management for single-person households using Arduino, ESP32-CAM and PIR sensors, and proposed an Android app with an internet connection. The ESP32-CAM is an Arduino compatible board that supports both Wi-Fi, Bluetooth, and cameras using an ESP32-based processor. The PCB on-board antenna may be used independently, and the sensitivity may be expanded by separately connecting the external antenna. This system has implemented an Arduino-based Unauthorized intrusion system that can significantly help prevent crimes in single-person households using the combination of PIR sensors, Arduino devices, and smartphones. unauthorized intrusion system, showing the connection between Arduino Uno and ESP32-CAM and with smartphone applications. Recently, if daily quarantine is underway around us and it is necessary to verify the identity of visitors, it is expected that it will help maintain a safety net if this system is applied for the purpose of facial recognition and restricting some access. This technology is widely used to verify that the characters in the two images entered into the system are the same or to determine who the characters in the images are most similar to among those previously stored in the internal database. There is an advantage that it may be implemented in a low-power, low-cost environment through image recognition, comparison, feature point extraction, and comparison.
In this paper, we design and implement an Application based on android platform, which can control arduino Prime Smart Car using Bluetooth communication. This Application consist of Bluetooth communication module, manual mode module, and line-tracer mode module. In the Bluetooth communication module, it checks the on/off status of Smartphone Bluetooth. If Bluetooth status is off, it activates Bluetooth, selects the corresponding device from Bluetooth device list, and connects with a pair. In order to reduce coding time, we implements Bluetooth communication using inherited class from android Bluetooth package. In the manual mode module, it implements six direction moving button and stop button, which can control arduino Prime Smart Car. In the line-tracer mode module, it implements Prime Smart Car with self-driving function using TCRT5000 sensor. And moving button and stop button is disabled.
본 논문에서 Processing 언어를 이용하여 아두이노 기반의 컴퓨터와의 통신을 이용하여 소리를 내는 전자드럼을 설계 하였다. 먼저 피에조 센서를 이용해서 드럼패드를 구현한다. 이때 드럼패드는 센서가 파손되지 않도록 충격을 완화시킬 수 있는 구조로 제작하였다. 이 패드를 아두이노와 연결하여 센서가 충격을 받으면 감지한 신호를 아두이노로 보낸다. 그러면 신호를 받은 아두이노는 컴퓨터에 신호를 전송하고 신호를 받은 컴퓨터는 저장되어 있는 드럼소리를 출력한다. 이러한 구조를 통해서 마이크로 컨트롤러와 컴퓨터의 통신 기술을 이용한 많은 응용 가능한 부분이 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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