아두이노라는 신세계(?)를 알고 난 후 저를 들썩들썩하게 만들었던 것이 있습니다. 어느 것 하나 자극 안 되는 것이 없었지만 이 영상을 보고 나서 이성을 잃고 말았습니다. 정확히 얘기하면 이분의 블로그를 보고 빠져버리고 말았습니다. ㅋㅋㅋㅋ
재생되는 화면의 뒤쪽으로 따라가면서 색깔이 표현되는 시스템이었습니다. 마치 영화관에 온 것 같은 착각을 일으킬 만큼 화려합니다. 영상에서 사용된 시스템은 휴 싱크 박스와 휴 그레디언트라는 상용화된 제품입니다.
필립스에서 나온 제품인데 하로 끝나지는 않습니다. 휴 싱크박스란 얘도 필요하고, 얘와 연결하려면 휴브릿지도 필요한 것 같고, 조명을 표현해줄 얘들도 구입해야 하고... 분명 멋있긴 한데... 확 당기지 않습니다.
하지만 저에게는 아두이노가 있고, 전자제품들의 보물창고 알리익스프레스가 있으며 부품을 구입하고 참을 수 있는 인내력과 시간을 견딜 수 있는 참을성이 잘 준비되어 있습니다. 이 모든 조건을 다 갖추었다면 결심만 하면 됩니다. ㅋㅋㅋㅋ 고민은 배송시간만 늦춘다는 말이 있듯이 장바구니에 주섬주섬 담아봅니다.
참고를 위한 선배 블로그
아두이노도 초보이고, 엠비언트 라이트라는 시스템도 완전 초보라서 친절한 선배 블로거님의 글을 기본 삼아서 진행하려고 합니다.
필립스 휴 조명은 가라~~~ 티비 엠비언트 라이트 만들기 1부
안녕하세요? 요즘 집에서 영화를 보거나 TV를 시청하시는 분들이 많으시죠? 저도 요즘 들어 집에 있는 시간이 많다 보니 이것저것 유튜브를 보다가 우연히 TV ambient light라는 것을 알게 되었습니
samrch.tistory.com
엠비언트 라이트의 원조격인 외국강사님
그리고 외국 형님도 초빙강사로 영입합니다. (외국 형님이시고, 80%는 못 알아듣는 말을 하시지만 충분히 눈으로 따라갈 수 있을 것 같다는 자신감만 가지시면 됩니다. ㅋㅋㅋㅋ)
이제 준비는 모두 끝난 것 같으니 지르러 가시죠.
엠비언트 라이트 구축을 위한 지름 목록
위의 선배 블로그님께서는 대부분의 부품들을 국내에서 구입하셨다고 합니다. 하지만 아무래도 가격차이가 없을 수는 없습니다. 당장에 빨리 배송받는다고 설치가 뚝딱뚝딱 진행될 것 같지는 않아서, 기다리는 기간 동안 여유 있게 공부하기도 좋기 때문에(라고 쓰고 가격이 저렴)라는 구차한 이유를 달고 저는 모든 부품을 알리에서 구매합니다.
일단 개념도가 하나 필요할 것 같습니다. 블로그를 보고 바로 이해하시는 분들도 분명 있겠지만 저의 경우에는 이게 무슨 말인지.. 왜 이렇게 연결하라는 거야?라는 개념이 부족해서 이해하는데 시간이 좀 걸렸습니다. 그래서 좀 더 이해하기 쉬우시라고 그림을 하나 그려봅니다.
그림을 그리면 이해가 좀 쉬울 것 같았는데 더 복잡해진 것 같은 느낌입니다. 아무튼 대략적인 구성 그림은 위와 같습니다. 제품들은 제가 직접 구입한 것들을 이미지로 나타낸 것인데 라즈베리파이나 아두이노 이외의 제품들은 어떤 브랜드라도 가능하니까 집에 있으신 것을 활용하거나 비슷한 기능을 가진 것들로 기호에 맞게 대체하시면 되겠습니다.
저희 집의 환경은 일반 TV가 아니고 빔프로젝터를 활용한 스크린에 영상을 감상하고 있습니다. 그래서 예시로 나와있는 각종 TV들과는 조금 다릅니다. 많이 다른 건 아니고 LED 길이나 파워서플라이 용량 정도만 달리하면 될 것 같네요. 집집마다 크기가 다 제각각이니 응용해서 계산하시면 됩니다.
필요한 부품 목록
1. HDMI 선택기
개별 부품을 설명하면서 순서도를 말씀드리면 좀 나을 것 같네요. 먼저 HDMI 선택기입니다. 각종 입력기기(IP TV 등 셋톱박스, 크롬캐스트, 게임기 등)에서 HDMI 선택기로 먼저 연결을 합니다. 요즘은 티비나 프로젝터에 외부 영상기기를 입력하는 단자가 적어도 3개 이상이 있어서 바로 직결하면 되지 않냐? 고 생각하실 수 있습니다. 저도 거추장스러운 선택기를 왜 넣어야 하지?
이유는 간단합니다. 입력기기로부터의 영상신호를 받아서 처리하는 과정(제 나름대로 이름을 붙이면 색깔을 분리해내는 과정쯤?)이 필요하기 때문입니다. TV와 같은 출력기기로 입력 신호를 바로 보내버리면 영상정보를 받을 길이 없어집니다. (간혹 그래픽카드 같은 곳에는 출력하는 단자가 있긴 하겠지만..)
그리고 요즘 시대에는 입력기기도 한 개가 아닙니다. 저만해도 IPTV와 크롬캐스트(넷플릭스, 웨이브 등), PS4 를 가지고 있어서 입력단자도 많아야 합니다. HDMI 선택기를 사용하면 뒷부분에 있는 분배기 1개로도 다양한 입력기기를 효율적으로 사용할 수 있게 됩니다. 그래서 선택사항이긴 하지만 대부분의 가정에서 2개 이상의 입력기기를 사용한다면 꼭 필요한 부품이 아닐까 생각합니다.
다양한 회사의 제품이 있고, 기능상에 큰 차이는 없어서 저렴한 것 어느 것이나 괜찮을 것 같습니다. 저는 이미 가지고 있어서 따로 구입하지는 않았습니다.
2. HDMI 분배기
우리나라 제품과 크게 가격차이가 나지는 않는 것 같은데 어차피 다른 부품도 주문하고 오랜 시간 기다려야 하니, 저는 알리에서 구입했습니다. 외국 형님의 영상에서는 특별한 스펙은 필요 없는 것 같고, HDMI를 잘 지원하는 정도면 괜찮다고 하는 것 같습니다. 알리에서 주문량이 많은 제품으로 저는 선택했습니다.
Baseus 라는 회사는 알리에서도 나름 인지도가 있는데 가격도 적당한 듯해서 이 상품으로 골랐습니다. 이와 유사한 어떤 제품이라도 가능합니다. 가격과 기능들을 비교해보시고 구입하세요!!
티스토리 블로그의 선배님께서는 아래의 제품을 구입하셨다고 합니다. 제가 구입한 가격과 크게 차이가 나지 않습니다. (택배비가 2,500원 붙는 걸 말고는요) 참고하시라고 알려드립니다.
리버 네트워크 넥시 NX-4 K0102 SPM : 네이버 쇼핑(naver.com)
<2021. 5. 5. 업데이트>
선배님들이 괜히 위 링크의 제품을 추천해 주신 것이 아닙니다. 엠비언트 라이트 만들기 시리즈에서 중간중간 언급하겠지만, 위 제품은 양방향 동시출력이 되지 않습니다. 그냥 HDMI 선택기 정도로 생각하면 됩니다. 쓰고보니 아예 대놓고 이름에도 나와있네요.. Switcher..
판매자를 옹호할 생각은 없지만 그래도 아쉽습니다. ㅠㅠ 좀 더 잘 안내해주었으면 좋으련만..
사실 이 그림때문에 이 제품을 선택하게된 결정적인 이유였습니다. 인풋 장비 1개에서 2개 디스플레이와 연결이 가능하다는 그림입니다. 그리고 1번과 2번 불이 들어오는 예시 그림에서도 동시에 불이 들어와서 당연히 그런가보다 생각했습니다. 하지만 밑에 문구가 보이시나요?? 부품 구매할때는 흥분해서 잘 보이지 않던 글자가 보입니다.
항상 제품구입할 때면 별표를 유심히 봐야합니다. '두 화면이 같은 시간에 동시에 지원되지는 않는다'고 명시하고 있습니다. 좀 변명하자면 치사하게 티가안나는 묻힐 수 있는 색깔로 적혀있습니다. ㅠㅠ 지나간 일은 어떻게 할 수가 없죠. 다만 제품 자체는 분배기능은 못해도 선택기로서의 역할은 충실히 하고 있습니다. 선택기 구입을 염두하고 계신다면 고려해도 좋습니다. (일부러 가격대가 있는 제품을 골랐던 것인데 의미가 없게 되었습니다.)
아무튼 돌고 돌아서 결국 링크의 제품을 구입했습니다. 부품 구입하실 분은 참고하시기 바랍니다.
3. HDMI 캡처보드
외국 형님도 그렇고 블로그 선배님도 그렇게 비싼 것 살필요 없다고 합니다. 참고로 제가 해석한 영어는 단지 USB 2.0 만 지원하면 된다고 몇 번이고 강조하면서, 알리에서 6달러 언저리로 구입하면 된다고 합니다.(그러면서 본인은 중국에서 배송하는 것 아니고 미국에서 배송하는 셀러 제품을 선택했다고 합니다... 뭔가 찝찝하지만?? ㅋㅋㅋ 저는 중국 발송분을 구입합니다. 지금까지의 알리익스프레스 경험에 의하면 배송만 안전하게 온다면 기능상에는 크게 문제없었습니다. 판단은 각자 알아서 해주세요..ㅋㅋ)
저도 똑같이 생긴 모양의 캡처보드를 구입했습니다. 이 부품의 목적은 영상정보를 캡처해서 정보화해서(?) 라즈베리파이가 분석할 수 있도록 해주는 장치라고 저는 이해했습니다. 캡처라는 행위 자체가 화면을 본뜨는 것이니까 뭐 비슷하게 활용하는 것 아닐까 싶네요. 최근에는 게임방송을 하는 유튜버들이 많아서 이러한 캡처보드 장치를 많이 활용한다고 하네요. 영상정보가 있어야 LED 별로 원하는 색상을 쏴줄 수 있겠습니다.
4.USB 허브(선택사항)
USB 허브는 선택사항입니다. 가지고 계신 라즈베리파이가 어떤 모델인지에 따라 달라집니다.
현재 다양한 모델들이 출시되어 있습니다. USB지원 부분을 보면 Zero 버전은 Micro-USB 2.0 포트가 1개 지원되고, 나머지 들은 다양한 USB 포트가 존재합니다. 가격은 같으면서 성능이 업그레이드된 제품들(3B+ 모델 이후)이 있어서 선택은 역시 여러분들 몫입니다. 저는 일단 최소한의 비용으로 시스템을 구축해 보겠다는 생각에 제로와 USB허브로 구성했습니다.
라즈베리파이 제로는 USB 포트가 1개밖에 없고 그마저도 Micro-USB 형식이라서 허브가 꼭 필요합니다. USB 장비를 1개만 연결하면 모르겠는데 2개(HDMI 캡처보드, 아두이노)랑 연결해야 합니다. 저는 구입!!
5. 아두이노&라즈베리파이
라즈베리파이는 필립스 싱크박스같이 LED 신호를 분리하고 쏴주는 역할을 하고, 아두이노는 받은 입력신호로 실제 LED 색상을 관리하는 용도로 사용됩니다. 따지고 보면 라즈베리파이에서 직접 LED 제어가 가능한 방법도 있는 것 같은데 왜 두 가지 제품을 같이 써야 하는지는 정확히 이해하지 못했습니다. (외국형님의 형상을 끝까지 시청했지만 제가 캐치는 하지 못했고.. 요 부분은 제가 내공이 쌓이면 자연스레 이해할 때가 오겠죠. 너무 당연하듯이 두 가지를 사용하고 있어서 난감합니다. ㅋㅋㅋㅋ 궁금해서 한 시간 넘게 자료 찾다가 포기.. 몇몇 자료에는 라즈베리파이와 아두이노로 제어하는 것을 이원화하면 상호간에 일을 분배하니까 과부하가 안 걸린다 정도로 이해했습니다.)
아무튼 결론은 아두이노와 라즈베리파이가 필요합니다. 아두이노는 저번에 사둔 나노와 우노가 있어서 둘 중에 골라서 작업하면 될 것 같고(저는 나노를 사용하기로 했습니다.) 라즈베리파이는 다양한 설정 변경이 네트워크로 이루어진다고 해서 무선이 가능한 제로 W 모델을 구입했습니다.
실제 검색을 하면 제로 W의 정상 가격인 10달러에 구입할 수 있는 사이트가 있습니다만(CanaKit) 국제 배송비등을 따지면 알리에서 구입한 가격과 별로 차이가 안 납니다. 그래서 아무것도 없는 단품만 구입했습니다. 제가 구입했을 때 기준으로 20.88달러입니다. 그래도 3B+이나 4B 모델보다는 저렴한 편입니다.
6. LED Strip
요 부분은 공부가 좀 필요합니다. 일단 블로그 선배님이 언급하신 WS2812와 WS2812B가 과연 어떤 차이가 있는지부터 살펴봅니다. 정보의 세계는 무한합니다. 인터넷이라는 공간은 정말 잘만 활용하면 무궁무진합니다. (그만큼 머리 아파지는 건 덤..)
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[버섯][부품] RGB BAR ( WS2812 , WS2812B , WS2813 ) 정리 - Adafruit Neopixel RGB 스트립 & 최저가 정보 - Ver 1.4
버섯돌이의 부품 정리WS2812 WS2812B WS2813 : Adafruit Neopixel Created Date: 2016.09.30Mo...
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버섯돌이라는 닉네임을 가지고 계신 분의 블로그에 이에 대해 아주아주아주 자세한 내용이 적혀있습니다. 이분도 전공은 아니라고 하시는데 제가 보기에는 거의 전공자만큼 깊이 있게 공부하고 노력한 흔적이 보입니다. 저도 이분의 가르침에 따라 열심히 배워보겠습니다. 일단 제선에서 이해한 바로는 LED 끼리 거꾸로 연결되는 경우에 좀 더 민첩하게 보호해서 LED에 들어있는 IC칩(구동을 위한)이 손상을 받지 않도록 하는 것이 첫 번째 차이점이고, 길게 늘어진 LED들을 제어하는 데 전원만 공유를 한다..는 것이 두 번째 차이점이라고 합니다.
일단 적어놨는데 무슨 말인지 이해 못하시는 것은 당연합니다. ㅋㅋㅋㅋ 글 적은 사람이 이해 못하고 전달하고 있기에. 아무튼 기존 WS2812 버전보다는 향상된 버전이라는 거겠죠? 편하게 구할 수 있고 가격도 그리 차이가 나지 않는다면 WS2812B 버전을 사용하면 될 것 같습니다. 그래서 이 제품으로 구입합니다.
LED의 종류도 가지각색입니다. 보통 1미터 단위로 구분하는데 각각 LED의 개수가 30/60/144 등으로 나뉜다고 합니다. 촘촘할수록 색상이 더 조밀조밀하겠지만 제가 투사할 스크린은 크기도 크고 LED도 많이 들어갈 것 같으니까 가장 작은 30개로 선택합니다. 방수정도도 정할 수 있는데 저는 실내에서 사용할 거니까 방수가 필요 없는 IP30 으로 구매합니다.
제가 사용할 스크린은 110인치라서 가로 세로를 어림잡아 (베젤포함) 2595mm * 1529mm 정도 됩니다. 대충 8미터가 넘으니까 5m 짜리 2셋트로 구입 완료!! 요것만 해도 생각보다 들어가는 LED가 많습니다. 미터당 30개로 잡아서 넉넉히 9미터라면 총 270개의 LED가 작동합니다.
7. 파워 서플라이
학교 다닐 때 W(와트) = A(암페어) * V(볼트) 라는 공식을 기억하시려나요? LED를 구동시키기 위해서는 생각보다 많은 전력량이 필요합니다.
learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/powering-neopixels
Adafruit NeoPixel Überguide
NeoPixels are “intelligent” full-color RGB LEDs that can be controlled and chained from a single microcontroller pin. This guide presents an overview of NeoPixel products, along with tips for building and powering projects of all shapes and sizes.
learn.adafruit.com
LED Strip의 전력량에 대한 자료가 나와있는 사이트입니다. 네오픽셀이라고 불리는 것은 Adafruit 사의 제품명이고 안에 들어간 제품은 WS2812B라는 LED 모듈이라고 해야 하나요? 아무튼 요게 들어가 있습니다. 꼭 네오픽셀이 아니라도 다양한 회사에서 제품이 나오고 있으니 알맞은 것을 구입하면 되겠습니다.
LED 1개당 필요전력이 최대(흰색 표현 시 RGB 3가지 색상이 동시에 최대 밝기로 켜져야 함) 60mA가 소모된다고 합니다. 따라서 저의 경우에는 270개(WS2812B) * 60mA / 1,000 = 16.2 Amps 로 계산되네요. 전압은 5V이므로, 파워 서플라이도 16.2A를 커버할 수 있는 20A 짜리로 구입하면 되겠네요.
위의 사이트 자료에서도 모든 LED가 동시에 켜지면서 흰색을 표현하는 일은 잘 없어서 통상적으로 1개당 20mA로 계산하는 경우가 있다고 하는데 A가 크다고 문제 될 일은 없고, 혹시 모를 오작동(모든 색상을 표현해야 할 일이 발생)을 방지하기 위해 큰 것은 괜찮다고 합니다. 저도 이왕 구입하는 거 안전하게 전력량을 커버할 수 있는 모델로 구입했습니다.
준비완료
재료 준비부터 공부할 것이 워낙 많아서 생각보다 시간이 많이 걸립니다. 물건이 배송되는 동안 충분히 공부해놔야겠습니다. 저도 그렇지만 아두이노나 라즈베리파이에 막막하신 분들이 많을 겁니다. 어디서부터 어떻게 시작해야 할지 모를 때는 일단 남들이 해놓은걸 그대로 따라 하는 것도 좋습니다.
제가 주식을 처음 할 때도 뭘 알았을까요? 그냥 고수분들이 하라는 대로 따라하다보니 저만의 노하우가 생기고 좀 더 그 분야에 대한 이해도가 커지고 뭐 그랬습니다. 지금도 마찬가지입니다. 아두이노란 큰 산 앞에 막막한데 막상 지르자!! 질러놓고 보니 또 이것을 활용할 것들이 검색되고 또 무작정 질렀더니 엠비언트 라이트라는 걸 하려고 재료를 사고 있습니다. 어디까지 배우고 어디까지 응용해야 할지 모르겠지만 일단 들이댑니다. ㅋㅋㅋㅋ 하다 보면 또 되겠죠.
최대한 꼼꼼하게 남겨두는 것은 저와 같이 아두이노의 세계에 접근하실 분들이 한분이라도 편했으면 하기 때문입니다. 제가 외국 형님과 블로그 선배님들의 글을 통해서 많은 도움을 받았듯이 저 또한 이렇게 하는 것이 도리라고 생각합니다. 부품들이 속속들이 도착하면 또 포스팅하겠습니다. 다음 편에서 만나 뵐게요. -끝-
