아두이노 수화번역기

아두이노와 구부림 센서를 활용한 청각장애인들을 위한 수화번역기(숭실대학교 아두이노 공모전 (대상)

개요

숭실대학교 아두이노 공모전 출품을 위해 어떤 작품을 만들지 고민하였습니다. 그때 고등학교 선생님이 가르쳐주신 소셜 임팩트 라는 단어를 기억했습니다. 단순한 개발이 아닌 사회에 도움이 되는 소셜 임팩트를 실현할 수 있는 작품을 만들면 좋을 것 같다고 생각하였고 수화를 읽지 못하는 청각 장애인이 많다는 사실을 바탕으로 청각 장애인을 위한 수화 번역기를 만들게 되었습니다.

개발과정

청각장애인의 수화 문맹률은 매우 높은 수준으로 나타나있습니다. 따라서 저는 아두이노의 구부림센서, 자이로센서 lcd모듈을 이용하여 손의 모양, 움직임, 위치 정보를 받아 수화를 번역해주는 작품을 만들기로 하였습니다.

기술

Arduino
- 개발을 위한 보드입니다. 아두이노 코딩은 기본적으로 C++을 기반으로 합니다.

1. 재료 준비

구부림센서

자이로 센서

lcd 모듈

2. 회로 작성

코딩

// 자이로센서, LCD를 쉽게 제어하기 위한 라이브러리를 추가합니다.
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
int flexpin1 = A3;  //구부림센서 값을 센싱할 아날로그 핀을 지정합니다.
int flexpin2 = A2;
int flexpin3 = A1; 
int flexpin4 = A0;
const int MPU=0x68;  //MPU 6050 의 I2C 기본 주소입니다.
int16_t AcX, AcY,AcZ;
// 0x3F I2C 주소를 가지고 있는 16x2 LCD객체를 생성합니다.
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// 실행시 가장 먼저 호출되는 함수이며, 최초 1회만 실행됩니다.
// 변수를 선언하거나 초기화를 위한 코드를 포함합니다.
void setup() {
	Wire.begin();                //Wire 라이브러리 초기화
	Wire.beginTransmission(MPU); //MPU로 데이터 전송 시작
	Wire.write(0x6B);            // PWR_MGMT_1 register
	Wire.write(0);               //MPU-6050 시작 모드로
	Wire.endTransmission(true); 
	Serial.begin(9600); 

	// I2C LCD를 초기화 합니다..
	lcd.init();
	// I2C LCD의 백라이트를 켜줍니다.
	lcd.backlight();
}

// setup() 함수가 호출된 이후, loop() 함수가 호출되며,
// 블록 안의 코드를 무한히 반복 실행됩니다.
void loop() { 
	//센서값을 저장할 변수 설정합니다.
	int flexVal1; 
	int flexVal2; 
	int flexVal3; 
	int flexVal4; 
    // 센서로 부터 보내오는 값을 입력 받습니다.(0-1023)
    flexVal1 = analogRead(flexpin1); 
    flexVal2 = analogRead(flexpin2); 
    flexVal3 = analogRead(flexpin3); 
    flexVal4 = analogRead(flexpin4); 

    Wire.beginTransmission(MPU);    //데이터 전송시작
    Wire.write(0x3B);               // register 0x3B (ACCEL_XOUT_H), 큐에 데이터 기록
    Wire.endTransmission(false);    //연결유지
    Wire.requestFrom(MPU,14,true);  //MPU에 데이터 요청
    //데이터 한 바이트 씩 읽어서 반환
    AcX=Wire.read()<<8|Wire.read(); 
    AcY=Wire.read()<<8|Wire.read();  
    AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read();  


    //시리얼 모니터에 출력
    Serial.print(" | AcX = "); Serial.print(AcX);
    Serial.print(" | AcY = "); Serial.print(AcY);
    Serial.print(" | AcZ = "); Serial.print(AcZ);
    Serial.print("     sensor: ");
    // sensor:XXX 로 출력한다(XXX값은 센서로 부터 읽어 온 값)
    Serial.print(flexVal1); 
    Serial.print("     sensor: ");
    Serial.print(flexVal2);
    Serial.print("     sensor: ");
    Serial.print(flexVal3);
    Serial.print("     sensor: ");
    Serial.println(flexVal4);


    //구부림센서와 자이로센서 값의 경우의 수에 따른 수화번역 조건문입니다.
    //여러가지 수화에 대한 번역을 if문으로 코딩합니다.
    if (flexVal1 < 995 && flexVal2 < 990 && flexVal3 < 1000 && flexVal4 < 1000 ) {
    // 0번째 줄 0번째 셀부터 입력하게 합니다.
    lcd.setCursor(0,1);           // 0번째 줄 1번째 셀부터 입력하게 합니다.
    lcd.print("transrating...");       // 문구를 출력합니다.
    }
    else if(flexVal1 >= 995 && flexVal2 < 990 && flexVal3 < 1000 && flexVal4 < 1000 && AcZ > 0 && AcZ < 10000 && AcY > 0 && AcY <10000){
    lcd.setCursor(0,0);           // 0번째 줄 0번째 셀부터 입력하게 합니다.
    lcd.print("hi");       // 문구를 출력합니다.
    }else if(flexVal1 < 995 && flexVal2 >= 990 && flexVal3 >= 1000 && flexVal4 < 1000 && AcZ > 0 && AcZ < 10000 && AcY > 0 && AcY <10000) {
    lcd.setCursor(0,0);           // 0번째 줄 0번째 셀부터 입력하게 합니다.
    ...(이하 생략)

결과

이렇게 청각 장애인을 위한 수화 번역기를 제작하였습니다. 아두이노는 정말 소셜임팩트를 실현하기에 가장 좋은 방법 중 하나라고 생각합니다. 이 작품이 사회에 도움이 될 수 있어 뿌듯합니다.

다음은 시연영상입니다. https://youtu.be/tnRkoJWIAME

HwanGonJang/Signlanguage_Translating_with_Arduino

아두이노 수화번역기

개요

개발과정

기술

1. 재료 준비

2. 회로 작성

코딩

결과