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감각모자(Sense HAT) 시작

학습 목표

  • 감각모자(Sense HAT)를 이해한다.
  • 파이썬 프로그래밍 환경 IDEL을 사용해서 감각모자로 의사소통하는 방법을 학습한다.
  • 감각모자 입출력을 프로그램하는 방법을 학습한다.
  • 감각모자 라이브러리를 사용해서 메시지와 이미지를 화면에 출력하고, 방향을 제어하고, 센서 데이터를 수집하고, 움직임에 반응한다.
  • 변수를 사용해서 센서 데이터를 수집하는 방법을 학습한다.
  • 특정 동작을 반복하는데 루프를 사용하는 방법도 학습한다.

원문 출처 및 저작 라이선스

이 번역의 원작 “GETTING STARTED WITH THE SENSE HAT”은 라즈베리파이 재단에서 개발하여 공개하고 있다. 이 책은 크리에이티브 커먼스(Creative Commons)의 저작자표시(BY, Attribution), 동일조건변경허락(SA, Share-Alike) 라이선스(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/kr/](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/kr/) 를 준용합니다.

1. 감각모자(Sense HAT)

감각모자(Sense HAT)은 라즈베리파이 컴퓨터를 통해 주변을 느낄 수 있게 하는 중요한 프로젝트의 하나다. LED 행렬을 제어하고, 주변에서 센서 데이터를 수집하고 이를 조합하는 방법을 학습한다.

1.1. 감각모자 설치

감각모자 주요 기능에 대해 살펴본다. 주요기능에 대해서는 빨간 사각형으로 강조처리를 했다.

감각모자 주요기능

  1. LED 행렬: 64개 LED(light emitting diodes)가 8 × 8 격자모양으로 배열되어 있다. 감각모자에 LED가 화면표시 기능을 수행한다. 모양, 아이콘, 메시지를 전송하는 기능이 가능하다.
  2. IMU(inertial measurement unit)는 관성 측정 장치로 감각상자에 적힌 ACCEL/GYRO/MAG 문자 위에 위치한다. 서로 다른 센서 3개가 하나에 모여있다.
    • (닌텐도 위 리모콘처럼) 가속도를 측정하는 가속도 센서
    • 방향으로 측정하는 자이로 센서 (어느 방향을 향하는지 알게 된다.)
    • (나침반 처럼) 지구 자기장을 측정하는 자기계센서. 기본적으로 이동센서로, 손에 든 라즈베리파이가 얼마나 이동했는지 측정한다.
  3. 습도 센서: 공기에 함유된 습도를 측정하게 한다. 감각상자에 적힌 HUMIDITY 문자 아래 작은 반도체칩이 있다. 이를 통해 주변 온도를 측정한다.
  4. 압력 센서: 공기압을 측정하는 센서다. 감각상자에 적힌 PRESSURE 문자 옆에 위치하는 작은 반도체칩이다.
  5. 마지막은 조이스틱이다. 감각센서에는 버튼 5개를 갖는 조이스틱이 있다. 상기 그림에서 맨 아래쪽에 위치하고 있고, 상하좌우 그리고 중간클릭 기능을 지원한다.

1.2. 감각모자 조립

감각모자 조립

  1. 감각모자를 아직 설치하지 않았다면, 지금이 가장 적합한 시점이다. 라즈베리파이 전원을 내리고, 전원케이블을 비롯한 모든 케이블을 분리한다.
  2. 감각모자 정품을 구입하게 되면, 정전기 방지 은색 봉지에 담겨 다음 부품과 함께 전달된다:
    • 1 × GPIO 핀 확장헤더
    • 4 × 6각형 분리기 (암놈-암놈)
    • 8 × M2.5 스크류
  3. 위 그림처럼 감각모자와 라즈베리파이를 결합한다.
  4. 감각모자 GPIO 확장헤더 블록을 라즈베리파이 GPIO 핀에 끼워넣는다.
  5. 6각 분리기를 라즈베리파이와 스크류드라이버로 체결한다.
  6. 단단히 스크류드라이버로 체결할 필요는 없고 감각모자와 라즈베리파이가 헐거워지지 않도록만 한다.

1.3. 소프트웨어 설치

터미널 윈도우를 열고 최신상태로 갱신한다.

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

감각모자 소프트웨어 팩키지를 설치한다.

sudo apt-get install sense-hat

마지막으로 라즈베리파이를 재부팅한다.

sudo reboot

2. 첫번째 프로그램 텍스트 표시

라즈베리파이 주변장치(키보드, 마우스, 모니터, 전원)를 모두 연결하고 다음 명령어로 로그인한다.

login: pi
password: raspberry

비밀번호를 타이핑할 때 어떤 텍스트도 보이지 않는다: 보안 기능.

startx를 타이핑해서 그래픽 사용자 인터페이스를 실행시킨다. Menu > Programming > Python 3 파이썬3를 연다. 이를 통해 파이썬 쉘 윈도우가 나타나면 File > New Window 선택하고 다음 코드를 타이핑한다.

# -*- coding: utf-8 -*-
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
sense.show_message("Hello my name is Tim Peake")
sense.show_message("안녕하세요 !!! 정훈입니다.")

File > Save 메뉴를 선택하고 상기 파이썬 프로그램에 대한 파일명을 지정하고 저장한다. Run > Run module 선택해서 파이썬 프로그램을 실행시킨다. LED 전광판에 흰색 텍스트로 메시지가 보여야 된다.

인용부호 내부에 메시지를 변경하고 파이썬 프로그램을 실행시킨다.

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