라즈베리파이 디지털액자 - lajeubelipai dijiteol-aegja

클리앙에 올라와있는 전자액자들이 멋있어 보여 비슷하게나마 따라해보고 있습니다.

본글은 라즈베리파이에 매직미러로 이런게 된다 정도가 될것 같습니다.

구성은 아래와 같이 하였습니다.

HW

 - RaspberryPi 4 (4Gb)

 - 당근마켓에서 구입한 27인치 모니터

 - USB 마이크

SW

 - MagicMirror2 

 - 각종 API 활용이 가능한 Github Module 들

다른 분들이 만드신 전자액자들을 비교해 보고 활용성과 비용 등을 생각해서 RaspberryPi를 선택하였습니다. 지금 용도라면 램 2Gb짜리도 딱히 부족하지 않았을거라 생각합니다. 전자액자가 어느정도 만들어지면 다른 활용방안도 찾아봐야 할것 같습니다. 

모니터는 그냥 HDMI포트 있고, IPS 중에서 직거래 가까우신분이랑 거래했는데 시력 보호기능도 있고 나름 만족합니다.

MagicMirror는 Github에 올라와있는 Javascript/CSS 기반의 오픈소스 스마트미러 플랫폼입니다. 잘만들어진 관련 Module들도 상당히 많구요. 여러 Module을 설치하고 개인취향에 맞게 custom하고, 삭제하고. 몇일동안 시간가는줄 모르고 재미있게 작업하였습니다. 

사용된 module은 아래와 같습니다.

 배경: GooglePhoto 연동

 좌상단1 : 시계

 우상단1: 미세먼지

 우상단2: RasberryPi 온도/CPU,RAM,SD카드 사용량/사용 시간

 좌하단: 날씨

 우하단: 미니달력, GoogleCalendar 일정

 화면센터: GoogleCalendar 연동 큰달력, WebDisplay

추가적으로..

 음성인식기반 GoogleAssistant

 Telegram bot 연동

쓰고보니 생각보다 많은 Module을 설치했네요.

시계, 달력은 CSS를 편집하여 개인 취향에 맞게 꾸며봤습니다.

 WebDisplay에는 간단하게 3개의 프레임을 구성하여 출근정보로 활용할만한 정보를 보여주게 만들어보았습니다.

  출근길 실시간 CCTV(카카오맵 URL 활용), 

  동네 교통상황(카카오맵 API), 

  출근길 네비게이션 도착 예정 시간(네이버맵 URL 활용)

음성으로 할수 있는건,

특정 Module을 보이게했다,숨겼다 할 수 있습니다.

모니터와 RaspberryPi 를 컸다 켰다 할 수 있습니다.

유튜브 연동도 되어있어 영상 재생이 가능하고 ("유튜브~ AAAA" => AAAA 유튜브 영상 재생)

GoogleAssistant와 연동되어있기 때문에 일정 추가도 가능합니다.

참고로 음성에서 되는건 Telegram으로도 가능하기때문에 외부에서 매직미러 컨트롤과 라즈베리파이 재부팅, 셧다운 등을 할 수 있습니다.

추가로 스크린샷 기능도 있어서 아주 유용합니다.

Module구성을 하면서 느낀점은

 모니터를 16:10로 살걸...

 화면구성을 가로로 할걸 그랬나...

이제 화면 구성 얼추 끝냈고...

액자답게 프레임 작업 후 다시 글을 올리도록 하겠습니다.

이 글이 사용기 게시판으로 가야할 지, 팁과 강좌에 와야할 지 고민하다가, 대부분의 디지털 액자 제작하신 글들이 이 게시판에 올라와, 저도 이 곳에 글을 올려봅니다. 

디지털 액자의 존재에 대해서는 

나의라임오졌지나무 님 글 : https://www.clien.net/service/board/lecture/14444449CLIEN 을 보고 디지털 액자에 대해 존재를 알게되었고, 

제작에는 

후방주의자님 글 : https://www.clien.net/service/board/lecture/14899503CLIEN

굴러라돌맹이님 글 : https://www.clien.net/service/board/lecture/15347326?po=0&sk=title&sv=%EC%95%A1%EC%9E%90&groupCd=&pt=0CLIEN

두 분의 글을 주로 참고하였습니다. 

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한국에 들어오기 전부터, 한국에 들어오면, 부모님께 의미있는 선물을 해드리고 싶다는 생각을 하고 있었는데요. 

미국에서 그런 생각을 가지고 있던 중, 나의라임오졌지나무님의 디지털 액자 제작기에 관하여 올려주신 글을 보고, 디지털 액자의 존재를 알게되었고, 액자 제작이 의미있는 선물이 될 거 같다는 생각이 들었습니다. 

부모님께서는 본인들이 휴대전화로 찍으신 사진을 액자로 직접 올리실 수도 있고, 저도 미국에서 제가 찍은 사진들을 올리면, 액자에 나타나기도하니, 제 최근 사진들도 보실 수 도 있어서, 의미있을거 같다는 생각에 제작을 하게되었습니다. 

전체적 제작과정은 이러하였습니다.

미국에서 미리

1. 라즈베리파이 4 구매

2. 라즈베리os 설치 (라즈비안)

https://www.raspberrypi.org/software/

(라즈베리os 이미지를 만들수 있는 소프트웨어를 다운로드하여, 실행시키면, 쉽게 sd카드에 os를 설치할 수 있습니다.) 

OS 설치는 아래 영상을 확인하시면 됩니다. 

2-1. MagicMirror 설치

https://github.com/sdetweil/MagicMirror_scripts

2-1-1. 구글포토 모듈 설치 

https://github.com/ChrisAcrobat/MMM-GooglePhotos

2-1-2. 현재 날씨 모듈 설치

https://github.com/spitzlbergerj/MMM-Currentweather-MQTT

2-1-3. 날씨예측 모듈 설치

https://github.com/jharttech/MMM-weatherforecast

2-1-3. 미세먼지 모듈 설치

https://github.com/ryck/MMM-AQI

2-1-4. 모션센서 모듈 설치

https://github.com/paviro/MMM-PIR-Sensor

2-1-5. 리모트 모듈 설치

https://github.com/Jopyth/MMM-Remote-Control

2-1-6. 다양한 종류의 추가적 모듈 확인은 아래에서

https://github.com/MichMich/MagicMirror/wiki/3rd-party-modules

*모듈들의 설치후 설정방법은 링크들 페이지에서 아래로 내려보시면, 설명들이 나와있습니다. 

**모듈들의 설정은 Geany라는 프로그램을 이용하여 편집하니, 초보자인 저도 쉽게 따라 할 수 있었습니다. 

*** 구글포토 모듈을 설치하시고 나중에 사진들을 띄워보시면, 오른쪽 아래에 사진을 언제 찍었는지 표시가 되는데요. 해당 정보가 필요없으시면, 모듈설치 링크 아래쪽에 보시면, 안보이게 할 수도 있고, 위치를 조정할 수도 있는 설명을 보실 수 있습니다. 

**** 제가 한 설정들에 대한 결론적인 이야기이지만, 위의 것들을 설치하여 처음에는 제작을 완료하였으나, 어머니께서 화면에 표시되는게 너무 많은거보다, 사진과 현재 날씨와 시간만 간단히 표시해달라고 하셔서, 날씨예측 & 미세먼지 농도가 화면상에서는 빠졌고, 모션센서의 설치로 인해, 리모트 모듈 기능을 비활성화 시켰습니다.

3. VNC 원격접속 설정 (Ekinz님 댓글을 보고, VNC 설정을 해야겠다고 생각하고, 확인해보니 한국에 돌아가기전에 설정을 해놨었네요^^)

- 부모님댁(한국)에 있는 액자에 문제가 생겼을 시, 미국에서 원격으로 문제점 확인 및 조치를 위함으로 설치하였습니다. 

4. 전원분배선 구입

- 모니터 전원선만을 이용, DC전원을 분배하여, 한 쪽은 모니터로, 한 쪽은 라즈베리파이로 전원 공급을 할 수 있는 분배선을 구입하였습니다. 

(아래 쪽에 첨부될 사진을 통해 확인 하실 수 있습니다.)

5. 전압강하 어댑터 구입 (19v -> 5v)

모니터용 DC전원은 라즈베리파이에는 높은 관계로, 라즈베리가 사용하는 5V로 강하시켜줄 수 있는 어댑터를 구입하였습니다.

(아래 쪽에 첨부될 사진을 통해 확인 하실 수 있습니다.)

6. PIR 모션센서 및 gpio 케이블 구입

한국에 입국하여 이어서

7. DC전원의 모니터 구매 및 분해 // 24인치짜리 저렴한 중소기업제품으로 10만원정도에 구입하였습니다. 

8. 분해한 모니터 치수 측정

9. 원하는 크기의 액자 프레임 및 매트지 주문 // 프레임 조립용 부품들도 아이베란다 사이트에서 같이 구매

굴러라돌맹이님이 글에 올려주신 사이트를 이용하여 프레임 주문제작 및 매트지 주문하였습니다

https://www.clien.net/service/board/lecture/15347326?po=0&sk=title&sv=%EC%95%A1%EC%9E%90&groupCd=&pt=0CLIEN

프레임 주문 제작 : https://www.iveranda.com/

매트지(라이싱 보드지) 주문 : https://themallkorea.co.kr/front/php/product.php?product_no=266

10. 조립

11. 최종 테스트 및 선물 증정 완료

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처음에는 위와 같이 앞에서보면, 모션센서는 프레임 아래에 저렇게 들어가면 좋겠다라는 생각으로 주문을 하려고 했었는데요. 프레임 업체측에 문의를 하였더니, 업체에서는 본인들 장비로는 할 수 없다고 하여 두번째 도면을 그리게 되었습니다. 

그리하여, 센서를 프레임 위 상단으로 올리는 도면으로 변경이 되었는데요. 사실 중간에 센서용 구멍제작을 통자로 뚫고 싶지않고, 센서를 끼워 고정할 수 있도록 앞쪽 부분과 중간 이후부터 구멍의 크기가 다르게하여 센서를 끼우도록 제작하고 싶었습니다. 그러나, 그것도 안된다고 하여, 결국 통자로 구멍을 뚫게 되었습니다.

그렇게 업체와 도면을 왔다갔다하며 제작 가능한 도면을 최종 확인하고, 프레임을 주문하게 되었습니다. 

며칠 후에 주문제작 한 프레임이 도착하였고, 아래 사진과 같이 프레임 조립을 시작하게 되었습니다.

이렇게 4방면을 고정을 시킬때, 혼자서는 생각보다 모서리를 맞춰서 고정하기가 힘들었습니다. 그래서, 어머니를 호출하게 되었고, 어머니와 함께 낑낑거리며 3방면 먼저 고정하고, 손수 재단한 매트지를 삽입하고, 4방면 고정을 마무리하였습니다.전동 드릴이 없어서 진짜 낑낑... 부모님께 전동드릴을 사드릴까 진지하게 고민하게 만든 순간... <- 하지만, 이 작업은 말이 낑낑이지, 매트지 재단에 비하면 피스 오브 케잌 이였더랍니다...

** 나사는 나무가 갈라지지 않도록 목재용 나사를 같이 구매하여 사용하였습니다. (어디선가 못을 잘못 사용하면, 나무가 갈라진다는 글을 본 적이 있어서 목재용 나사를 같이 구매하였습니다.)

매트지는 이렇게 직접 선을 그은 후 칼 질을 여러번하여 모니터가 나타날 부분을 위해 재단하였습니다.

매트지가 들어갈 프레임의 홈이 5mm인 관계로, 매트지는 2.5mm짜리 2장을 재단하였는데, 이 작업이 액자 제작중에 저에겐 제일 힘든 부분이였습니다. 칼 질을 하여도 하여도 하여도 워낙 두꺼워서 ㅁ형태의 구멍을 내기에 시간&에너지가 많이 들더라고요. 매트지 이용하실 분들은 재단서비스를 이용하시는 걸 추천드립니다. (주문 당시 재단을 너무 만만하게 봤던지라, 더 몰 사이트에는 재단 서비스가 있는지 제가 확인은 해보지 않았습니다.)  

**매트지 재단은 분해한 모니터 겉둘레에서 10mm 안쪽으로 재단하였습니다. 이유는 예측하셨겠지만, 모니터가 앞으로 쏠리지 않게 힘을 받으려면 이정도는 안쪽으로 재단을 해야겠더라고요. 

매트지 재단후, 프레임 4방면을 다 고정시킨후, 모니터를 고정하는 작업을 마무리한 뒷면의 모습은 아래와 같습니다.

모니터가 약간 삐뚤어지긴 했는데, 사진을 찍고 난 후 균형은 다시 맞춰줬습니다. 

설정이 끝난 라즈베리파이는 센서의 선 길이를 고려하고, 케이스 고정을 고려하여, 액자 프레임 하단부에 고정하였습니다. 

케이스는 송곳을 가스렌지 불을 이용 열로 달구어, 케이스에 나사용 구멍을 뚫어주었습니다. 그 구멍을 통하여, 나사로 라즈베리파이를 액자에 고정하였습니다.

이 뒷판을 찍은 길에 전체 제작과정 중 4 & 5에 해당하는 부분은 아래 사진과 같이 보여드립니다.

전원 분배선 : 1 -> 2 & 3 // 모니터의 DC 전원이 전원 분배선의 1 부분과 결합하여 2 와 3으로 나뉘어집니다. 2의 부분은 라즈베리용으로 전압을 내려주는 어댑터로 들어가는 부분이고요. 3은 모니터에 전원을 공급하는 패널과 연결되는 부분입니다. 

전압 강하 어댑터 : 라즈베리파이는 usb-c포트를 통해 전원을 공급하여 구동할 수 있기에, 모니터 DC전원을 5V로 낮춰주어, 라즈베리파이에 전원 공급을 하기로 결정하였습니다. 

이러한 부품들 덕분에, 기존 모니터 전원선 1개를 이용하여, 모니터와 라즈베리파이에 전원공급이 가능하였습니다. 

이러한 작업을 거쳐 완성은 아래와 같습니다. 

전체 제작과정에는 이런저런 모듈을 설치하였으나, 어머니의 요청에 의해, 날씨와 시간만이 나타나게만 설정이 되었습니다. 

제작하면서, 모션센서가 좀 이쁘게 가려지길 바랐으나, 프레임 제작의 한계가 있어서, 프레임 하단에 저정도로 나타나게 되었고요. 도면 제작당시에는 센서를 상단에 위치하는게 낫겠다 싶었는데, 막상 제작하다보니 하단에 위치하는게 더 낫다는 판단하 프레임 하단에 배치하게 되었습니다. 

매트지는 기계 재단이 아닌, 손수 칼질 재단이다보니, 울퉁불퉁한 부분이 생긴 부분을 보실 수 있습니다. 

울퉁불퉁한 부분에 대해 제가 아쉽다고 얘기하니, 어머니는 그래도 저랑 같이 제작했다고 아무렴 어떠냐고 좋다고 하시네요^^

아버지는 모니터 구매하고, 분해하는 모습을 보실 때는 모 이런걸 만드냐고 하시더니, 막상 완성되니 사진 빨리 올려보라고 하시고^^

본가에서는 이제 사진 올리는 담당은 어머니가 되실거라, 어머니께 사진 업로드 방법 알려드렸는데, 어렵지 않으니 하루에도 몇번씩 사진들을 추가하시기도하고 제거하시기도하네요.

모션센서로 화면꺼지는 부분에 대해서도 좋아하시네요^^ 

다음에 한국에 오면, 더 큰 사이즈로 선물해드리고, 직접 벽에도 걸어드려야겠어요.