에너지 하베스팅 내장 스마트 자동 끈 신발 제작기

부품 및 소모품

앱 및 온라인 서비스

• 건강 앱 (자체 제작 안드로이드 앱, 걸음 수/칼로리/거리 계산)

프로젝트 소개

과학 전시회용으로 시작한 프로젝트로, 아두이노 서보 제어 등 다양한 기술을 익혔습니다. 세 가지 핵심 기능: 발전(압전), 자동 끈 조임, 걸음 수 측정.

1단계: 부품 준비

발전부: 압전 디스크, 다이오드, 파워뱅크, 아크릴 판, LED, 스위치
자동 끈: 신발, 아두이노 프로 미니 5V (또는 101/MKRFOX1200), CP2102 변환 모듈, 고토크 서보(10kg 이상), 케이블 타이
걸음 수: 카운터, 푸시 버튼, 전선

2단계: 발전 장치 제작

아크릴 베이스에 압전 디스크를 부착하고, 아래에 구멍을 뚫어 텐션/압축이 가해지도록 폼을 깔았습니다. 여러 압전 소자를 병렬 연결하고 다이오드 브리지로 교류를 직류로 정류해 파워뱅크에 충전합니다.

3단계: 자동 끈 매기

신발에 구멍을 뚫고 케이블 타이를 이용해 끈을 서보 혼으로 유도했습니다. 서보 노브 예제 코드를 응용해 끈을 당겨줍니다. 아두이노 프로 미니, 101, MKRFOX1200 모두 사용 가능합니다.

4단계: 걸음 수 측정

기계식 탈리 카운터의 버튼 단자에 와이어를 납땜해 푸시 버튼을 연장, 신발 바닥에 부착해 걸을 때마다 카운트되게 했습니다. 안드로이드 앱으로 카운터 값과 몸무게를 입력하면 평균 소모 칼로리, 거리(km), 걸음 수를 보여줍니다.

5단계: LED 추가

파워뱅크 전원으로 LED 3개를 병렬 연결하고 스위치로 제어해 야간 보행 시 시인성 확보.

장점

• 걷기만 해도 전력 생산 → 트레킹 중 폰 충전 가능
• 자동 끈: 어린이, 허리 아픈 노약자 도움
• 걸음 수/칼로리/거리 측정: 러너, 다이어터에게 유용
• LED 라이트로 야간 시야 확보

6단계: 작동 영상

프로젝트 페이지에서 전체 작동 영상 확인 가능. 더 나은 버전을 만들고 싶으나 예산 부족으로 도움이 필요함.

코드

아두이노 프로 미니/101용 서보 제어 코드

#include 
Servo myservo;
int potpin = 0;
int val;
void setup() {
  myservo.attach(2);
}
void loop() {
  val = analogRead(potpin);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);
  myservo.write(val);
  delay(15);
}

안드로이드 앱(APK)도 프로젝트 페이지에 첨부되어 있습니다.

회로도

프로젝트 페이지의 회로도 이미지 참고 (압전 정류 회로, 서보 연결, 버튼 회로 등).