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[Flask, React Native] 원격 제어 가능한 라즈베리파이 자동차 제작하기


스마트폰으로 원격 제어가 가능한 라즈베리파이 기반의 자동차를 만드는 방법입니다.

서버는 간단한 구성이라 Python Flask를 사용했고, React Native와 Expo를 사용하여 아이폰, 안드로이드 겸용 모바일 애플리케이션을 제작했습니다.


1. 준비물​

라즈베리파이

라즈베리파이1 ~ 4 모두 가능합니다.
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카메라 모듈

카메라 모듈이 아닌 USB 카메라도 연결 가능합니다.
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DC 모터 및 바퀴

DC모터는 접촉 불량 빈도가 높아, 납땜 처리를 권장합니다.
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모터 드라이버

안정적인 구동을 위해 모터 드라이버가 필요합니다. L298N을 사용합니다.
모터 드라이버

배터리

리튬이온, 리튬폴리머, 알칼라인 건전지 모두 사용 가능합니다.
(하지만 배터리 관련 지식이 부족하여) 완제품인 보조배터리를 라즈베리파이에 연결하여 메인 전원으로 사용하고, 알칼라인 배터리를 보조 전원으로 사용했습니다.
(또는 단순한 전력공급용으로 라즈베리파이나 아두이노를 추가로 연결해도 됩니다)

자동차 프레임

openscad를 사용하여 자동차 프레임을 설계했습니다. 3D 프린터의 출력 한계 때문에, 모터를 수직 방향으로 장착했습니다.
프레임

기타

서보모터, RGB LED, 저항, 점퍼선, 브레드보드(빵판), SD 카드, 충전 케이블 등


2. 회로도 구성​

출력 저하가 없도록 병렬로 모터를 연결하여 납땜 처리 후, 모터 드라이브를 통해 라즈베리파이의 GPIO핀에 연결했습니다. 또한 충분한 전력을 공급받을 수 있도록 9V를 추가로 연결했습니다.

picar_component


3. 코드 편집기​

라즈베리파이에 라즈비안을 설치한 후, 원격 데스크톱으로 연결하여 개발을 진행했습니다.
리눅스용 vscode를 설치하여 진행할 경우, 훨씬 편리하게 개발할 수 있습니다.

sudo su
. <( wget -O - https://code.headmelted.com/installers/apt.sh )

설치가 완료되었으면, code-oss를 입력하여 vscode를 실행시키고, 작업을 진행하면 됩니다.

code-oss

4. 코드​

DC모터와 카메라 뿐만 아니라 서보모터와 RGB LED를 제어하는 코드도 같이 구현되어 있습니다.


5. 포트포워딩 및 스케줄러 등록​

외부에서 접속할 경우, 포트포워딩을 이용하여 접속할 수 있습니다.

또한 스케줄러를 등록하여 라즈베리파이 부팅시 자동으로 서버를 실행할 수 있습니다.


6. 결과물​

전면측면
전면측면

7. 시연 영상​

demo


참고자료

[pyinstaller] 파이썬 파일을 exe로 변환시키기


일반적인 파이썬 코드들은 .py 확장자를 가지며, 파이썬이 설치된 환경에서만 작동을 하게된다. 하지만 파이썬이 설치되어 있지 않은 환경에서도 작동되게 하려면 다른 확장자로 변경을 시켜줘야 하는데, 윈도우 환경에서는 대표적으로 .exe 확장자가 있다.


아래 순서대로 따라하게 되면, .py 파일을 .exe 파일로 변환시킬 수 있다.

[python] 파이썬 환경변수 설정하기


처음에 파이썬을 설치할 때 Add Python 3.9 to PATH를 체크해주게 되면 자동으로 환경변수까지 설정을 해주는데, 체크를 하지 않고 설치한 경우에는 아래의 내용을 따라하면 된다.