📖
BLE 바나나 체온계를 활용한 IoT 따라잡기
  • 들어가며
  • 제품구성
  • 1. FEMON을 사용해보자
    • 1.1. FEMON 애플리케이션
  • 2. FEMON 구성에 대해 알아보자
    • 2.1. 하드웨어
  • 3. BLE에 대해 알아보자
    • 3.1. BLE란(저전력용 Bluetooth 기술)
    • 3.2. Central, Peripheral
    • 3.3. BLE 프로토콜 스택
    • 3.4. Service, Characteristic
    • 3.5. BLE 연결 과정
  • 4. 바나나 체온계로부터 온도정보를 받아오자
    • 4.1. Raspberry Pi(Python)
      • 4.1.1. 개발환경 구축
      • 4.1.2. 프로젝트 생성
      • 4.1.3. BLE 연결
      • 4.1.4. 2대이상 기기 연결
  • 5. 클라우드로 온도정보를 전송해 보자
    • 5.1. 클라우드에 대해 알아보자
    • 5.2. 회원가입
    • 5.3. 로그인
    • 5.4. AWS 기본 화면
    • 5.5. 클라우드 데이터베이스 생성
    • 5.6. PostgreSQL 설치
    • 5.7. AWS 데이터베이스 연결
    • 5.8. AWS 데이터베이스 테이블 생성
    • 5.9. AWS 서버 생성
    • 5.10. 클라우드 데이터베이스에 온도 저장
  • 6. 마치며
    • 6. 마치며
Powered by GitBook
On this page
  1. 2. FEMON 구성에 대해 알아보자

2.1. 하드웨어

Previous1.1. FEMON 애플리케이션Next3.1. BLE란(저전력용 Bluetooth 기술)

Last updated 3 months ago

이 장에서는 FEMON 하드웨어의 구성에 대해 설명한다.

바나나 체온계의 하드웨어는 다음과 같은 주요 부품으로 구성되어 있다:

  1. 전원 버튼: 체온계의 전원을 켜는 역할을 한다.

  2. 블루투스 버튼:

    • 3초간 누르면 블루투스 절전모드로 전환된다.

    • 6초간 누르면 전원이 꺼진다.

  3. 온도 센서(Si7051): 사용자의 체온을 측정한다. (자세한 정보)

  4. BLE 모듈: 블루투스를 통해 체온계의 정보를 전송한다.

  5. LED: 체온계의 현재 상태를 표시한다.

LED 상태에 따른 체온계 상태는 다음과 같다:

  • 전원 ON: 적색 LED가 1초에 1회 켜진다.

  • BLE 페어링: 적색 LED가 1초에 1회 켜진다.

  • 절전모드(블루투스 버튼 3초 누름): 버튼을 누르면 적색, 녹색 LED가 켜지고, 녹색 LED가 깜빡이다가 꺼진다.

  • 전원 OFF(블루투스 버튼 6초 누름): LED가 꺼지고, 적색, 녹색 LED가 번갈아 깜빡이다가 모두 꺼진다.

바나나 체온계 하드웨어 구성도 (모식도)

바나나 체온계의 시스템 블록도는 다음과 같다.

  1. 전원은 코인셀 배터리를 사용한다. 전원스위치 SW3를 누르면 전원이 공급되어 MCU가 작동을 시작한다.

  2. 아날로그 스위치(SW1)를 작동시켜 회로에서 VBAT와 VCC를 연결한다. 이는 버튼(SW3)를 계속 누르고 있는 것과 같은 효과로 전원을 지속적으로 공급한다.

  3. 온도센서는 Si7051을 사용하며, I2C 방식으로 연결되어 있다.

  4. LED는 녹색과 적색 두 종류를 사용한다.

메인 프로세서는 DA14583으로, Dialog Semiconductor(2021년 Renesas사로 인수됨)에서 만든 저전력 블루투스 5.2 SoC이다. 이 칩은 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 주요 기능은 다음과 같다.

DA14583 상세 정보: https://www.renesas.com/us/en/document/dst/da14583-datasheet?r=1600286

스펙
사양

프로세서

ARM Cortex-M0+

클럭 속도

32MHz

메모리

64KB RAM, 256KB ROM

블루투스

Bluetooth 5.2, BLE, LE Audio

인터페이스

I²C, SPI, UART, SDIO, USB

보안

AES, SHA-256, RSA

이 칩은 딥 슬립 모드에서 10μA 미만의 전력을 소비하여 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있다. 또한 I²C, SPI, UART, SDIO, USB 등 다양한 연결 방식을 지원하며, AES, SHA-256, RSA 등의 보안 기능으로 데이터를 안전하게 보호할 수 있다.

다음은 바나나 체온계의 전체 회로도이다. 아래 링크를 통해 PDF 파일로 다운로드할 수 있다.

바나나체온계 도면 다운로드 링크: https://drive.google.com/file/d/1CbQI11_K2TBd4qPhNmZp9sKD0Hrr_bvT/view?usp=drive_link

온도 센서로 사용한 SI7051은 Silicon Laboratories 사에서 만든 디지털 I2C 온도 센서이다. 주요 특징은 다음과 같다:

최대 정확도가 ±0.1°C로 사람의 체온을 정밀하게 측정할 수 있으며, I2C 통신으로 간단하고 효율적으로 데이터를 주고받을 수 있다.

스펙
사양

온도 범위

-40°C ~ 125°C

측정 정확도

±0.1°C

통신

I2C

전력 소비

0.5μA (대기 모드), 3μA (측정 모드)

패키지

3 x 3mm DFN-6

DA14583
바나나 체온계 시스템 블록도
전체 도면