라즈베리 파이 멀티채널 데이터 로거 구축 – 1부: 요구사항 & 아키텍처
전체 빌드 2부(하드웨어), 3부(소프트웨어) 참조. 이 기사 멀티채널 데이터 로거 핵심 개념 개요: 설정 가능 간격으로 전압, 전류, 온도 기록.
목표: 라즈베리 파이 교육용 장난감→전문 측정 작업 처리 가능한 견고한 필드 레디 기기 전환 가능 입증. 위키피디아 정의: 데이터 로거 "내장 계기/센서 또는 외부 계기/센서 통해 시간 경과 또는 위치 관련 데이터 기록 전자 장치."
시스템 요구사항
현장/서비스 엔지니어로서 다음 역량 필요:
- 0–260°C (32–500°F) 커버 8채널 온도 입력
- 전압(30mV–30V, ±2mV 정확도) 또는 전류(10mA–500A) 측정 가능한 8채널 범용 입력
- 1초~60초 설정 가능 샘플링 간격
- 재시작 간 지속적 설정 저장
- 직관적 데이터 조회·그래픽 표현
희망 기능:
- 배터리 구동, 경량, 휴대 가능
- 필드·랩 환경 모두 운용
- 데이터 수집 위해 외부 데스크톱/랩톱 불필요
이 사양 전기차 회로 튜닝, 인큐베이터 모니터링, 태양광 배터리 평가, 온실 조건 등 폭넓은 애플리케이션 지원.
아키텍처 & 설계 개요
코어 플랫폼 라즈비안 리눅스 구동 라즈베리 파이. 커스텀 캐리어 보드로 ADC, 션트 커넥터, 온도 센서, 파워 스태빌라이저, 배터리 운용 지원 파워-페일 노티파이어 보강.
연결성 와이파이 기반. USB 와이파이 동글 AP(호스트) 모드 구성, 로거 폰/태블릿서 네트워크 액세스 포인트 등장. 랩 설정서 이더넷 케이블로 파이 무료 와이파이 라우터/익스텐더 변신.
소프트웨어 아키텍처 웹 기반 UI 중심. 브라우저서 로깅 간격 설정, 채널 선택, 트리거 조건 설정. 실시간 데이터 동적 그래프, 전체 데이터셋 CSV 내보내기 외부 분석(엑셀 등) 가능.
핵심 구성요소:
- GPIO 인터페이스 ADC 고정밀 읽기
- 사용자 정의 간격 ADC 폴링, 원시 데이터 저장, 설정 지속성 관리 백그라운드 서비스
- 설정·데이터 엔드포인트 웹 UI 노출 RESTful API
- 주요 UI 화면 2개: 설정(파라미터 설정), 상태(데이터·그래프·내보내기)
더 깊은 통찰 "라즈베리 파이 멀티채널 전문 데이터 로거" 시리즈 1부 참조.