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45a39e5cb2
1 file changed
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-30
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# 빛 추적 스마트 전력 제어 시스템
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# 빛 추적 스마트 전력 제어 시스템
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## 1. 프로젝트 개요
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## 프로젝트 개요
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본 프로젝트는 태양광 패널의 발전 효율을 향상시키고, 생성된 전력을 사용자 환경에 맞게 제어하기 위한 IoT 기반 통합 전력 관리 시스템이다.
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본 프로젝트는 태양광 패널의 발전 효율을 향상시키고, 생성된 전력을 사용자 환경에 맞게 제어하기 위한 IoT 기반 통합 전력 관리 시스템이다.
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일반적인 고정형 태양광 패널은 태양의 위치 변화나 주변 환경에 따른 조도 차이를 반영하지 못해 효율 저하가 발생한다.
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일반적인 고정형 태양광 패널은 태양의 위치 변화나 주변 환경에 따른 조도 차이를 반영하지 못해 효율 저하가 발생한다.
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@@ -9,13 +9,7 @@
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본 시스템은 STM32–Raspberry Pi–Arduino로 구성된 분산 구조를 가지며, 각 장치는 Wi-Fi 및 Bluetooth 통신을 통해 유기적으로 동작한다.
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본 시스템은 STM32–Raspberry Pi–Arduino로 구성된 분산 구조를 가지며, 각 장치는 Wi-Fi 및 Bluetooth 통신을 통해 유기적으로 동작한다.
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## 2. 시스템 구성 및 역할
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## 시스템 구성 및 역할
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- #### **STM32 Nucleo-F411RE**
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- CDS 센서 8채널 입력을 통한 조도 측정
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- 조도 분포 분석 후 태양광 패널 방향 자동 조정
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- 태양광 패널 출력 전압 측정
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- ESP8266 기반 Wi-Fi 통신으로 서버에 데이터 전송
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- #### **Raspberry Pi 5**
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- #### **Raspberry Pi 5**
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- 다중 클라이언트 소켓 서버 운영
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- 다중 클라이언트 소켓 서버 운영
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@@ -23,6 +17,12 @@
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- Bluetooth 통신을 통해 Arduino와 제어 명령 중계
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- Bluetooth 통신을 통해 Arduino와 제어 명령 중계
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- 시스템 전체 데이터 흐름 관리 허브 역할 수행
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- 시스템 전체 데이터 흐름 관리 허브 역할 수행
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- #### **STM32 Nucleo-F411RE**
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- CDS 센서 8채널 입력을 통한 조도 측정
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- 조도 분포 분석 후 태양광 패널 방향 자동 조정
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- 태양광 패널 출력 전압 측정
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- ESP8266 기반 Wi-Fi 통신으로 서버에 데이터 전송
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- #### **Arduino UNO**
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- #### **Arduino UNO**
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- 서버로부터 패널 상태 및 전압 정보 수신
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- 서버로부터 패널 상태 및 전압 정보 수신
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- LCD를 통한 실시간 상태 표시
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- LCD를 통한 실시간 상태 표시
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@@ -30,15 +30,23 @@
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- 릴레이 제어 결과를 서버로 피드백
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- 릴레이 제어 결과를 서버로 피드백
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## 3. 통신 구조
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## 담당 역할
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- STM32 ↔ Raspberry Pi : Wi-Fi
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- Arduino ↔ Raspberry Pi : Bluetooth
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중앙 서버인 Raspberry Pi가 모든 데이터를 중계·관리하는 허브 구조로 설계되었다.
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### **IoT 서버 설계 및 구현**
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#### ① IoT 소켓 서버 설계 및 구현
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- 다중 클라이언트 접속을 고려한 TCP 서버 구현
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- ID/PW 기반 클라이언트 인증 처리
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- 장치별 메시지 분기 및 브로드캐스트 기능 구현
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#### ② STM32 데이터 수신 및 DB 연동
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- 센서/전압 데이터 패킷 포맷 정의
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- 수신 문자열 파싱 로직 구현
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- MariaDB 연동 및 실시간 INSERT 처리
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## 4. 주요 기능
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## 주요 기능
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### 1) 태양광 자동 추적
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### 1) 태양광 자동 추적
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- CDS 센서 간 조도 비교를 통해 최대 광량 방향 계산
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- CDS 센서 간 조도 비교를 통해 최대 광량 방향 계산
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@@ -57,23 +65,7 @@
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## 5. 담당 역할
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## 트러블슈팅
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### **IoT 서버 설계 및 구현**
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#### ① IoT 소켓 서버 설계 및 구현
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- 다중 클라이언트 접속을 고려한 TCP 서버 구현
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- ID/PW 기반 클라이언트 인증 처리
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- 장치별 메시지 분기 및 브로드캐스트 기능 구현
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#### ② STM32 데이터 수신 및 DB 연동
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- 센서/전압 데이터 패킷 포맷 정의
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- 수신 문자열 파싱 로직 구현
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- MariaDB 연동 및 실시간 INSERT 처리
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## 6. 트러블슈팅
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### 1) **Wi-Fi 통신 중 모터 제어 불안정**
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### 1) **Wi-Fi 통신 중 모터 제어 불안정**
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- 문제: 통신 루틴이 블로킹 방식으로 동작하며 모터 회전이 끊김
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- 문제: 통신 루틴이 블로킹 방식으로 동작하며 모터 회전이 끊김
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- 해결: 타이머 인터럽트 기반 비동기 모터 제어 구조로 변경
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- 해결: 타이머 인터럽트 기반 비동기 모터 제어 구조로 변경
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