디지털 신장계 제작: 아두이노 & 레이저 센서로 키 측정하기

부품 및 소모품

프로젝트 소개

아이의 성장 과정을 기록하기 위한 디지털 신장계(키 측정기)입니다. 문틀 상단 중앙에 설치하여 비접촉으로 키를 측정합니다.

1단계: 센서 이해 (VL53L0X)

• ST마이크로일렉트로닉스 ToF(Time-of-Flight) 레이저 거리 측정 모듈
• 940nm 비가시 레이저, Class 1 레이저 안전 등급
• 최대 2m 측정, 목표물 반사율에 영향 적음
• I2C 통신 (OLED와 버스 공유 → SCL/SDA에 10kΩ 풀업 필요)
• 라이브러리: 폴로루(Polulu) VL53L0X 라이브러리 사용 (ST 공식 API보다 간편)

2단계: 설치 위치 및 오프셋 보정

• 문틀 정중앙 상단 장착 권장 (벽면 간섭으로 인한 크로스토크 방지)
• 바닥부터 센서까지 거리 = 오프셋 값 (cm 단위, 0~255cm)
• 로터리 인코더 노브 누름 → 보정 모드 진입 → 회전으로 오프셋 값 조정 → 다시 눌러 저장
• 부저로 완료 음 알림 (두 가지 톤)
• EEPROM에 저장되어 재부팅 후 유지
• 보정 모드 1분 타임아웃 시 취소

3단계: 측정 동작

1. 전원 켜면 OLED에 실시간 거리 표시
2. 사람이 아래 서면 거리 값 변화 감지
3. 동일 값이 2.5초 이상 유지되면 측정 확정
4. 키 = 오프셋 - 측정된 거리
5. 부저로 '성공' 멜로디 재생, OLED에 결과 고정 표시

4단계: 코드 주요 설정

• 센서 모드: HIGH ACCURACY + LONG RANGE (설치 높이 여유 확보)
• 속도는 느리지만 신장 측정용으로는 충분
• EEPROM 오프셋 저장/읽기 함수 구현

5단계: 인클로저 및 조립

직사각형 창 가공 어려워 CAD 설계 후 3D 프린팅으로 케이스 제작. 레이저 칩은 커버 유리 없이 노출 장착 (크로스토크 방지). 커버 유리 사용 시 ST 문서의 복잡한 캘리브레이션 필요.

소스 코드

HTAY.ino (깃허브에서 다운로드): Pololu VL53L0X 라이브러리 필요

3D 모델

HTAY.stl (케이스 STL 파일)

회로도