스마트저금통
목차
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
개발 배경
전체 일정 및 업무 분담
작품 개요
설계도 및 동작 원리
주요 부품
평가 방법
작품 장단점
기대 효과
개발 배경


일반적인 저금통은 일일이 세지 않으면
얼마가 모여 있는지 알 수 없음
동전분류기능 또한 저금통 기능에 추가함
으로써 기존의 시중에 있는 제품보다 실
용성을 높이고자 함
전체 일정 및 업무분담
활동 내용
기간
성명
업무
1차 브레인 스토밍
1주차
3D 설계도 제작, 부품 제작
2차 브레인 스토밍
2주차
회로 제작 계획, 회로 제작, 코딩
부품 선정 및 초기 계획서 작성
3~4주차
외관 디자인 계획, 조립
최종 계획서 작성
5~6주차
저금통 설계 및 제작
PPT 제작 및 제품 구상
7~8주차
중간발표
9주차
부품 점검
10주차
제품 제작
11~13주차
작품 평가
14주차
PPT 제작
15주차
기말 발표
16주차
작품 개요


저금하면서 실시간 금액 확인 및 동전을
분류하는 작품
기존의 저금통과 은행에서 쓰는 동전분
류기의 장점을 통합한 작품
+
설계도 및 동작 원리
•
동전 분류 방식
동전의 크기에 따라 분류
설계도 및 동작 원리
•
분류 된 동전 인식
설계도 및 동작 원리
•
회로 구성도
①
10원 동전 인식 적외선 센서
②
50원 동전 인식 적외선 센서
③
100원 동전 인식 적외선 센서
④
500원 동전 인식 적외선 센서
⑤
아두이노 확장 쉴드
⑥
아두이노 나노
⑦
I2C LCD 기판
설계도 및 동작 원리

최종 구상도
동전 크기에 따른 분류
와 적외선 센서를 통해
분류된 동전을 감지 입
력 된 값을 더하여 총 금
액을 LCD화면에 표시
제품 제작
동전 분류 판 실제 모습
제품 제작
검정색 하드보드지를
칼로 잘라서 접착제를 사용해
제작하였으며
서랍 앞의 투명한 벽은
투명 폴리프로필렌으로 구현함
앞면
회로 연결
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
리셋 스위치
500원 인식 센서
100원 인식 센서
50원 인식 센서
10원 인식 센서
아두이노 나노
LCD
전원
연결 테스트
전원 인가 시 적외선 센서 작동
및 LCD 출력 확인
작동 테스트
동전 분류 및 투입 동전 금액과 실제 출력 값의 오차 여부 확인
최종 제품 결과물
주요 부품
적외선 센서
아두이노 나노
I2C LCD
아두이노 나노 확장 쉴드
외장 리셋 버튼
적외선 센서의 작동 원리 (1)
•
•
적외선이란
적외선은 자외선, 가시광선 보다 파장이 긴
전자기파이다. 파장이 길다 보니 에너지가 낮고, 눈에
보이지 않으며,
직진하는 성질이 있고 물체에 닿으면 반사된다.
적외선 센서의 작동 원리 (2)
•
적외선 센서의 구조
•
•
적외선 센서는 크게 적외선 LED와 포토트랜지스터모듈로 구성되어 있다.
적외선 LED는 발광부로 적외선을 방출한다.
Phototransistor 는 수광부로 물체에 부딪혀 돌아오는 적외선을 인식한다.
적외선 센서의 작동 원리 (3)
•
포토트랜지스터란
BJT와 달리 Base단자가 끊겨있고 투명창으로 외부에서 광선이 투과합니다.
광선이 많을 수록Base에서 생성되는 Carrier가 많아져서 Base Current가 많이
공급되며 Collector에서 Emitter로 흐르는 전류의 양이 증가합니다.
LCD(액정표시장치) 작동 원리
•
액정이란 액체와 결정의 중간상태의 물질이다.
•
액정은 평상시에는 불규칙해서 수직 편광판만 통과 하지만, 전류가 흐를
때
규칙적으로 배열이 되어 2차 편광판에서 빛이 걸러짐
•
즉 LCD는 자체 발광이 불가해서 Back Light가 필요하다.
코딩 작동 원리
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
//LCD I2C통신설정(주소값, 글자수, 줄수)
int sum=0;
//누적 합계를 저장하는 sum 변수는 최초 0으로 초기화한다.
void setup(){
lcd.begin();
//LCD 사용 시작
lcd.backlight();
//I2C LCD의 백라이트를 켜줍니다.
pinMode(3,0);
//3번핀을 입력 모드로 설정
pinMode(4,0);
//4번핀을 입력 모드로 설정
pinMode(7,0);
//7번핀을 입력 모드로 설정
pinMode(10,0);
//10번핀을 입력 모드로 설정
pinMode(12,0);
//12번핀을 입력 모드로 설정
lcd.setCursor(2,0); //텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print("TOTAL AMOUNT");//LCD에 TOTAL AMOUNT 표시
lcd.setCursor(5,1);
//텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print("0");
lcd.print(" won");
// LCD에 0 won 표시
}
void loop(){
int C10=digitalRead(12);
//12번 디지털 핀에서 값을 읽어 C10 변수에 저장
int C50=digitalRead(10);
//10번 디지털 핀에서 값을 읽어 C50 변수에 저장
int C100=digitalRead(7);
//7번 디지털 핀에서 값을 읽어 C100 변수에 저장
int C500=digitalRead(4);
//4번 디지털 핀에서 값을 읽어 C500 변수에 저장
int R=digitalRead(3);
//3번 디지털 핀에서 값을 읽어 R 변수에 저장
코딩 작동 원리
if(C10==0){//10원을 인식하여 C10 변수에 저장값이 0이라면
//(0이 인식이 된 값이고 1이 인식이 안된 값임)
sum=sum+10;
//sum 변수에 저장된 값에 10을 더하여 sum변수에 저장
lcd.clear();
lcd.setCursor(2,0); //텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print("TOTAL AMOUNT"); //LCD에 TOTAL AMOUNT
표시
lcd.setCursor(5,1); //텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print(sum);
//LCD에 sum 변수에 있는 값 표시
lcd.print(" won");
delay(500);
//중복인식을 방지하기 위한 0.5초 지연
}
//(...)생략
//나머지 50원 , C100원, C500원값도 동작 방법 동일
if(R==0){ //버튼을 눌러 R변수에 저장값이 0이라면
(0이 인식이 된 값이고 1이 인식이 안된 값임)
sum=sum*0; //sum 변수에 저장된 값에 0을 곱하여
sum변수에 저장
lcd.clear();
lcd.setCursor(2,0); //텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print("TOTAL AMOUNT");//LCD에 TOTAL AMOUNT 표시
lcd.setCursor(5,1); //텍스트가 LCD에 나타날 위치
lcd.print(sum);
//LCD에 sum 변수에 있는 값 표시
lcd.print(" won");
delay(500);
//중복인식을 방지하기 위한 0.5초 지연
}
}
평가 방법

동전 분류의 정확성 평가

적외선 센서의 동전 인식 정확성 평가

저금 금액과 LCD 표기 값의 오차 여부
평가 방법
동전 분류 정확도 95%
• 동전 인식 정확도 95%
• 분류와 인식의 오차에 따라 LCD출력 값
차이 존재
•
•
여러 번 평가 결과 동전이 굴러가는
세기에 따라 동전이 제품에 걸리거나
제대로 인식이 안되는 경우가 가끔 발생
작품 장단점

장점 : 일반적인 저금통과는 다르게 저금
금액 확인 가능
단점 및 보완점: 위조 동전 식별 불가능
⇒ 시중의 자판기에는 동전에 전류를 흘려 보
내거나 자석의 자계의 성질을 이용해 위조 동
전을 식별
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기대 효과
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효율적인 자산 관리

실용적인 저축 목표를 설정