들어가기에 앞서

• 본 프로젝트는 외부에 공개되어 있으므로 민감한 정보가 프로젝트에 추가되지 않도록 주의해주세요.
• 개발 환경은 OSX 기준으로 되어있습니다.

파이콘 2017 발표자료

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프로젝트 목표

• 사무실 내 3대의 에어컨을 음성 제어를 이용해 편하게 켜고 끄는게 목표입니다.
• 에어컨 2대는 같은 브랜드, 다른 한대는 다른 브랜드라서 에어컨을 켤 때 리모콘을 두 개 찾아야 하는 불편함이 있는데 이를 해결하여 에어컨 리모컨을 찾는데 들어가는 시간을 절약하여 업무 효율성을 높이자.

TODO

• [X] 회로도 그리기
• [X] 빵판에 회로 만들기
• [X] 리모컨에서 나오는 ir신호 캡쳐
• [ ] 캡쳐된 ir신호 발신기 conf 파일 셋업
• [ ] irsend 이용해 에어컨 제어하기
• [ ] 서버 셋업
• [X] ngrok을 활용한 고정 public ip 할당
• [X] 도커 배포 환경 구축
• [ ] 모든 배포 환경 자동화
• [X] 만능 기판에 ir발신기 회로 구성
• [X] 아마존 에코 연동
• [ ] 슬랙으로 에어컨 켜고/끄기
• [X] 3일 이상 켜놔도 문제없이 동작하는지 확인

회로도

Download fritzing file(.fzz)

어플리케이션 구조도

원본

회로 구성

준비물

• 라즈베리파이 3
• USB 아답터 2.5A 이상
• MLC SD card 16기가 -> Sandisk micro sd extreme 16GB 구매
• 빵판 or 라즈베리파이 입출력키트 - 귀찮으면 입출력키트 지르자
• lirc에서 설정하는 gpio_in_pin 등의 번호는 pin 번호가 아닌 gpio 번호를 사용해야한다.

개발 환경

라즈비안 설치 without monitor & keyboard

• SD Card Formatter 받아서 SD카드 포맷

• https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ 에서 lite version 이미지 받고 압축 풀어서 .img 파일을 실행시키면 boot volume이 마운트된다

  • http://downloads.raspberrypi.org/raspbian_lite/images/raspbian_lite-2017-04-10/2017-04-10-raspbian-jessie-lite.zip 사용 필요
  • 최신 os인 stretch에서는 samsung-ac의 irsend 동작이 됐다 안됐다 불안정하고 lg-ac에서는 간헐적으로 "irsend: timeout" 발생하는 문제가 있어 해결 될 때 까지 jessie사용 필요. 2018년 6월 12일 현재까지 문제 해결되어 있지 않음.
  • https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=200865

• 기본으로 ssh가 꺼져 있기 때문에 켜기 위해서 아래처럼 파일을 생성해준다

  sudo touch /Volumes/boot/ssh

• 아래 파일을 열어서 내용추가

  sudo vi /Volumes/boot/wpa_supplicant.conf

  ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
  update_config=1
  country=US
  network={
  ssid="ESSID"
  psk="Your_wifi_password"
  priority=1
  }
  network={
  ssid="ESSID"
  psk="Your_wifi_password"
  priority=2
  scan_ssid=1
  }

• scan_ssid -> hidden ssid인 경우 필요

• 실제로 SD카드에 올라가고 나면 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 위치에서 같은 파일 찾을 수 있다

• pi-baker 받아서 Restore Back으로 img파일 굽기

• network에서 라즈베리파이 찾기

  
  which apr || brew install arp-scan
  arp -a | grep b8:27:eb | grep -Eo '[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}'

or which nmap || brew install nmap nmap -sn 192.168.1.0/24

- ssh pi@xxx.xxx.xxx.xx with password raspberry

- sudo raspi-config 실행해서 ssh 비번 바꾸기
- mkdir ~/.ssh -> vi ~/.ssh/authorized_keys 실행해서 public key 넣어놓기
- ansible로 필요한것들 설치
```bash
cd deploy/rpi/ansible
ansible-playbook -i pi@192.168.0.113, setup_rpi.yml

Docker

• https://www.docker.com/docker-mac

sshfs 설정

• https://www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/ssh/sshfs.md
• 맥에서 아래 명령 수행

  brew install Caskroom/cask/osxfuse
  brew install sshfs
  mkdir pi
  sshfs pi@192.168.0.109: pi

LIRC 이용한 적외선 신호 발신기 등록 및 신호 송신

• LIRC(Linux Infrared Remote Control) : http://www.lirc.org/html/configuration-guide.html
• 라이브러리 및 환경 설정은 다 되어있다는 가정

1. IR receiver 와 lirc 간 연계 테스트 : 셋업해 둔 IR receiver 가 lirc 로 정상적으로 IR 신호를 전달하고 있는지 확인용.

sudo /etc/init.d/lirc stop // lirc deamon 중단
mode2 -d /dev/lirc0

실행 후 IR 송신기의 버튼을 눌렀을 때 터미널에 space, pulse 등의 문자가 출력되면 정상.

2. irrecord 이용해 송신기의 환경 설정 파일 생성

   • lirc 가 중지된 상태여야 함

     irrecord -d /dev/lirc0 --disable-namespace -f ~/lircd.conf

   • --disable-namespace : 각 키에 할당할 수 있는 lable의 리스트가 원래 정해져 있는데, 사용할 label을 직접 정의해서 사용하려고 하는 경우 추가. 원래 정의할 수 있는 label 리스트는 irrecord --list-namespace 로 조회 가능.

3. samsung ac 인식

   • irrecord 대신에 mode2 사용해야함

     sudo mode2 -m -d /dev/lirc0 > ~/lirc.conf

이슈

• docker for mac clock skew

  https://github.com/docker/for-mac/issues/17
  맥이 잠자기 모드 갔다오면 clock skew가 생기는 문제가 있다
  이때 boto library 사용시 
  An error occurred (InvalidSignatureException) on request () on table () when calling the DescribeTable operation: Signature expired: 20170503T140209Z is now earlier than 20170503T144558Z (20170503T150058Z - 15 min.)
  와 같이 에러가 발생한다
  docker image에 ntp 설치해서 해결

고민거리

• 환경 설정을 도커로 하면 이점이 있을까?
• 에어컨 3대를 제어하기 위해서는 ir 발신기가 장착된 라즈베리파이 3대가 필요한데 블루투스 -> 적외선 신호로 변환해주는 모듈이 어딘가 존재하지는 않을까? ir발신기의 유효 거리가 길지 않고 각도가 좁은게 문제인데 이를 해결할 방법이 있으면 좋겠다. 원가절감을 어떻게 할 것인가.
• 만능기판 레이아웃도 그려야하나?

Research & Study

회로도 작성 툴 선택

• https://trends.google.com/trends/explore?q=fritzing,Eagle%20Cad,circuits.io
• https://ptarmiganlabs.com/blog/2013/08/27/fritzing-vs-circuits-io-vs-eagle-comparing-schematics-editors/
• fritzing vs Eagle Cad vs circuits.io ?
• fritzing이 무난해 보인다

납땜 환경 구축

준비물

• FX-888D(70W)
• 칼팁 T18-K
• 테프론 와이어 AWG30 (AWG숫자가 작을수록 굵고 저항이 작음)
• KESTER Solder 1mm
• Burnley 솔더링 페이스트
• Hakko Solder Wick 1.9mm
• PCB지지대 (긴거 수, 짧은거 암)
• VETUS [SS-SA] 스테인레스 정밀 무광핀셋
• 소켓 점퍼케이블 DC-40P 20CM (F/F)
• 핀 헤더 한줄짜리 PH01(2.54)-SS40P-11.5MM -> 두줄짜리 자르기 힘듦
• 만능기판 - 페놀보다는 좀 더 좋은 에폭시 재질을 구매

회로

• 부품 주문 시 패키지 타입을 잘 체크하자. 예를들어 빵판에 회로 구현하는데 칩 저항 사면 못 붙인다. 고정저항(LEAD)을 주문해야함.
• 모든 부품은 인터넷에 찾아보면 데이터시트가 있으니 데이터시트 보는데 익숙해지자.

저항 구매 팁

• 탄소피막저항 lead 타입 1/4W 5% 짜리로 구입. 1/2W로 사면 크기가 좀 크다.

IR emitter 선택

• 파장 940nm 짜리 필요
• 발신 각도 넓은것으로 구매하자
• [IR333C] - 40도 짜리 그냥 싸고 적당한 제품
• 마운팅 타입 후보 http://www.vishay.com/ir-emitting-diodes/d
• VSMB10940X01
• VSMY1940X01
• VSMY3940X01
• 디지키

라즈베리파이 운영체제 선택

• Android things, Ubuntu Mate, Raspbian 등이 있는 것 같음
• GUI쪽에 특별히 신경쓸게 아니라면 뭘 쓰던 상관 없는 것 같고 공식으로 지원하는 Raspbian이 아무래도 호환성이 좋을 듯 하고 레퍼런스 찾기도 쉬울 것 같아 좋지 않을까 생각함
• Raspbian도 데비안 기반이라 apt-get 명령도 쓸 수 있는등 우분투에 익숙하다면 쉽게 쓸 수 있을 것 같다

부품구매 사이트 추천

국내

• http://www.eleparts.co.kr/
• http://www.devicemart.co.kr/
• http://www.icbanq.com/

해외

• http://www.digikey.com/ -> 어디서 살 지 모르겠으면 여기서 사라
• https://www.ti.com/ -> 학교 메일 있으면 샘플을 공짜로 받을 수 있었던 것으로 기억

레퍼런스

IR 제어

• Setting up LIRC on the RaspberryPi
• 라즈베리파이로 에어컨 제어하기
• 버섯돌이의 허큘렉스 다루기 - IR 입문(2.LIRC 설정및 테스트)
• lirc 0.9.4c 기준 설정파일
  • 기존 lirc 설정 문서들은 0.9.0 기준이라 안맞다. 이 링크를 확인하자.

납땜 준비

• 납땜 기초 알아보기
• 누구나 할수 있는 납땜의 기초 - 필요 장비의 소개

SD카드 구매

• 라즈베리파이3 어떤 micro SD 메모리를 구입해야 하는가?
• 라즈베리파이 개론 - SD 카드 선택

Alexa

• Steps to Create a Smart Home Skill
• Linking an Alexa User with a User in Your System
• Smart Home Skill API Reference
• A quick OAuth example using Alexa to connect to Facebook

Memo

• https://pinout.xyz/ -> P01 == GPIO01 == BCM 01

sudo mode2 -m -d /dev/lirc0 https://codebender.cc/library/Souliss#extras%2FSamsungMH026FB.cpp https://stackoverflow.com/questions/11863920/samsung-ir-codes-checksum?rq=1 라즈베리파이 안에서 docker image 받자마자 전원 뽑으면 disk에 이미지가 완전히 flush되지 못하는 경우가 생겨서 이미지가 깨져 실행이 안되는 경우가 있으니 주의.