□ 0. 아이디어 소개 및 개요 (개발 계획 및 과정 포함)

2021년 1월 라즈베리 파이 피코가 출시되었습니다. 피코는 리눅스 커널 기반의 개발보드가 아닌 라즈베리파이 자체 개발한 마이크로컨트롤러 칩(RP2040)입니다. 이 RP2040 SoC 칩기반의 라즈베리파이 Pico W보드는 아주 작고 다재다능한 보드에 탑재돼 완전히 새로운 형태의 보드라고 볼수 있습니다.

이 RP2040은 264KB의 내장 RAM과 최대 16MB의 오프칩 플래시를 지원하는 듀얼 코어 Arm Cortex-M0+ 프로세서를 갖추고 있으며, 다양한 GPIO(I2C, SPI, Programmable I/O)를 지원합니다. 그래서 기존의 아두이노나 마이크로컨트롤러 보드에 필적한다. 하지만 이 피코의 가장 큰 놀라움은 단 4달러의 가격입니다.

이번 프로젝트에서 저는 피코의 가격, 언어(C/C++, Python), Wifi모듈 등의 특성을 활용하려고 합니다.  특히, 라즈베리파이 PICO 보드는 매우 작은 사이즈와 초전력의 장점을 가지고 있습니다. 이에 우리는 이러한 초소형 보드를 이용하여 수집한 정보들을 클라우드에 보내고,  클라우드에 저장된 정보들을 이용하여 시각화된 대시보드를 제공하는 프로젝트를 진행하고자 합니다. 

□ 1. 전체 구조를 표현하는 블록 다이어그램

WiFi 모듈과 하나의 거리 센서로 Pico를 확장할 것입니다. 
무엇보다도 저렴한 라즈베리 피코 보드에서 센서 데이터를 Cloud로 쉽게 보내는 방법을 설계 및 구현예정입니다. 
 

• 1. MQTT 브로커에 연결
• 2. Raspberry Pi Pico 및 CircuitPython  개발환경 및 연동 작업 
• 3. IoT 빠른 시작 - WiFi가 포함된 RaspberryPi Pico 
• 4. Python 및 CircuitPython 호환 작업 
• 5. Mu 편집기 설치 및 관련 코드 개발
• 6. CircuitPython용 동작 모듈 통합 및 테스트

□ 2. 하드웨어 구성 다이어그램

Pico를 준비하는 것부터 프로젝트를 시작할 계획입니다. 

관련 하드웨어 구성 요소를 연결하고 Pico에서 CircuitPython을 플래시하고 라이브러리를 추가한후

관련 소프트웨어 코드를 업로드해야 합니다.

□ 3. 소프트웨어 구성 다이어그램

라즈베리파이 피코의 소프트웨어 구성 요소의 사용을 단순화하기 위해 circuitpython.org/libraries 에서 아래의 구성요소를 사용할 계획입니다.  관련 ZIP 파일을 다운로드하고 PC에서 압축을 풀고 다음 목록의 디렉토리 또는 파일을 "CIRCUITPY" 드라이브의 "libs" 디렉토리에 복사하여 동작을 시키려고 합니다. 

• 1. adafruit_bus_device
• 2. adafruit_esp32_spi
• 3. adafruit_hcsr04
• 4. adafruit_io
• 5. adafruit_minimqtt
• 6. adafruit_requests

□ 4. 클라우드 환경설정 및 개발툴 셋업

클라우드 환경을 통해 라즈베리 피코보등의 데이타를 송수신하기 위한 구조도입니다. 

클라우드 환경은 체험판으로 사용할수 있는 MS Azure 또는 Amazone AWS의 환경을 설정하여 개발하려고 합니다. 

이상.