아두이노 기반 충돌 경고 시스템 – 시각/청각 알림으로 차량 안전 강화

부품 및 소모품

부품	수량
아두이노 우노	1
초음파 센서 HC-SR04	1
LED (적색, 청색)	각 1개
피에조 부저	1
저항 10kΩ	2

프로젝트 소개

자동차 산업에서 가장 빠르게 성장하는 안전 기능 중 하나가 충돌 감지 경고 시스템입니다. 이 시스템은 차량이 충돌 위험을 감지하면 운전자에게 시각적, 청각적 경고를 주어 사고를 예방합니다. 아두이노를 이용해 이 시스템의 작동 원리를 이해하고 직접 제작해 볼 수 있도록 단계별로 설명합니다.

1단계: 준비물 모으기

• 컴퓨터 (아두이노 IDE 설치 필요)
• 아두이노 우노 보드
• HC-SR04 초음파 센서
• 피에조 부저
• 적색 LED, 청색 LED
• 점퍼 와이어 (수-수, 암-암, 수-암 모두 필요)

2단계: 하드웨어 연결

초음파 센서 → 아두이노

• VCC → 5V
• GND → GND
• Trig → 디지털 핀 7
• Echo → 디지털 핀 4

피에조 부저 → 아두이노

• 한쪽 핀 → 디지털 핀 10
• 다른 쪽 핀 → GND

적색 LED → 아두이노

• 애노드 → 디지털 핀 2
• 캐소드 → GND

청색 LED → 아두이노

• 애노드 → 디지털 핀 13
• 캐소드 → GND

아두이노 ↔ 컴퓨터

동봉된 USB 케이블로 연결 후 아두이노 IDE에서 보드와 포트를 올바르게 선택하세요.

3단계: 프로그램 작성

앞서 정의한 핀 번호를 이용해 스케치를 작성합니다. 직접 타이핑해보거나 아래 코드를 참고하세요. 특수 문자 복사 문제가 있을 수 있으니 .ino 파일 다운로드를 권장합니다.

//// 충돌 경고 시스템 ////
///// 2017 ///////////
////// Vijayendra Kumar ////

const int trigPin = 7;
const int echoPin = 4;
int buzz = 10;
long duration;
int distance;

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(13, OUTPUT); // 청색 LED
  pinMode(2, OUTPUT);  // 적색 LED
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // 초음파 펄스 전송
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  // 에코 펄스 수신 및 거리 계산
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2; // cm 단위

  // Zone 2: 20cm ~ 50cm → 청색 LED 점등 (주의 구역)
  if (distance <= 50 && distance >= 20) {
    digitalWrite(13, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(13, LOW);
  }

  // Zone 3: 20cm 이내 → 적색 LED 점멸 + 부저 경고 (위험 구역)
  if (distance <= 20) {
    digitalWrite(2, HIGH);
    tone(buzz, 2000); delay(100); noTone(buzz); delay(100);
    tone(buzz, 2000); delay(100); noTone(buzz); delay(100);
    tone(buzz, 2000); delay(100); noTone(buzz); delay(100);
    tone(buzz, 2000); delay(100); noTone(buzz); delay(100);
  } else {
    digitalWrite(2, LOW);
  }
}

4단계: 아두이노 보드에 업로드

5단계: 시스템 작동 원리

세 가지 구역을 정의해 경고 단계를 구분합니다.

• Zone 1 (50cm 초과): 경고 없음 – 안전 거리
• Zone 2 (20~50cm): 청색 LED 점등 – 시각적 주의 경고
• Zone 3 (20cm 이내): 적색 LED 점멸 + 부저 음향 – 시각/청각 긴급 경고

6단계: 테스트 및 검증

손이나 물체를 센서 앞에 두고 거리를 조절하며 각 구역별 경고가 정상 작동하는지 확인하세요. 동영상 참고: 테스트 영상

회로도 및 핀아웃