아두이노와 LSM303 나침반으로 만드는 DIY 백팩 도난 경보기

부품 및 소모품

아두이노 우노 (Arduino UNO)	1개
아다프루트 LSM303 트리플 축 가속도계+자력계 (나침반) 보드	1개
스파크펀 대형 피에조 알람 - 3kHz	1개
9V 배터리 (일반)	1개
6.35mm 암 오디오 잭 (스위치 내장형)	1개 (선택)
6.35mm 오디오 플러그	1개 (선택)
수/암 점퍼 와이어	1세트
9V 배럴 잭 커넥터	1개

앱 및 온라인 서비스

아두이노 IDE

링크

프로젝트 개요

공공장소에 백팩을 두고 자리를 비울 때 도난이 걱정된 적 있으신가요? 이 프로젝트가 해결책입니다!

LSM303 나침반/가속도계를 사용해 백팩이 움직이면 알람을 울립니다. 나침반으로 방향을 모니터링하다가 10도 이상 회전이 감지되면 경보음이 울립니다.

1단계: 아두이노 배선

LSM303 브레이크아웃 보드 연결:

• SDA → SDA (아두이노 A4)
• SCL → SCL (아두이노 A5)
• VIN → 5V
• GND → GND

상세 내용은 아다프루트 가이드 참조.

피에조 부저 연결:

• + → 디지털 핀 13
• - → GND

2단계: 라이브러리 설치

1. Adafruit_LSM303DLHC 라이브러리와 Adafruit_Sensor 라이브러리를 ZIP 파일로 다운로드
2. 아두이노 IDE 열기 (없으면 여기서 다운로드)
3. 스케치 → 라이브러리 포함 → .ZIP 라이브러리 추가... 클릭



4. 다운로드한 ZIP 파일 2개 선택

3단계: 아두이노 프로그래밍

아두이노 IDE 새 파일에 아래 코드 붙여넣기 후 컴파일/업로드:

// 라이브러리 포함
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_LSM303_U.h>
#include <Adafruit_LSM303.h>

// 감도 조절 (도 단위)
const int sens = 10;

// 센서 고유 ID 부여
Adafruit_LSM303_Mag_Unified mag = Adafruit_LSM303_Mag_Unified(12345);

void setup(void) {
  // 디버깅용 시리얼 (주석 처리됨)
  // Serial.begin(9600);
  // Serial.println("Starting...");

  // 핀 13 설정 (부저 겸용)
  pinMode(13, OUTPUT);

  // 센서 초기화
  if(!mag.begin()) {
    // LSM303 감지 실패 시 LED 점멸 후 정지
    digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(13, LOW);  delay(500);
    digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(13, LOW);  delay(500);
    while(1);
  }

  // 5초 대기 (센서 안정화)
  delay(5000);

  // 시작 알림 비프
  digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
  digitalWrite(13, LOW);
}

// 방향 각도 읽기 (0-360도)
int getDeg(void) {
  sensors_event_t event;
  mag.getEvent(&event);
  float Pi = 3.14159;
  // 자력계 Y, X 성분으로 방위각 계산
  float heading = int((atan2(event.magnetic.y, event.magnetic.x) * 180) / Pi);
  // 0-360 정규화
  if (heading < 0) heading = 360 + heading;
  return heading;
}

void loop(void) {
  int oldDeg = getDeg();
  delay(1000);
  int newDeg = getDeg();

  // 10도 이상 변화 감지 시 알람
  if (newDeg < (oldDeg - sens) && oldDeg != 0 && newDeg != 0) {
    digitalWrite(13, HIGH); // 알람 ON
    // Serial.println("Triggered");
  } else if (newDeg > (oldDeg + sens) && oldDeg != 0 && newDeg != 0) {
    digitalWrite(13, HIGH); // 알람 ON
    // Serial.println("Triggered");
  }

  // 디버깅용 출력 (주석 처리됨)
  // Serial.print("New:"); Serial.println(newDeg);
  // Serial.print("Old:"); Serial.println(oldDeg);
  // Serial.println();
}

4단계: 테스트

리셋 버튼 누르면 비프음 → 3초 정적 → 긴 비프음 순으로 울립니다. LSM303 보드를 돌리면 알람이 울려야 합니다. 너무 예민하면 sens 값 증가, 둔하면 감소시키세요.

시작 시 긴 비프 2번이면 배선 문제. 연결 확인하세요. 작동 안 하면 라이브러리 이름 문제일 수 있습니다. #include 줄 지우고 스케치 → 라이브러리 포함에서 'Wire', 'Adafruit LSM303DLHC', 'Adafruit Unified Sensor' 직접 선택해보세요. 강한 자기장 근처면 다른 장소로 이동, 보드가 수평/지면과 평행한지 확인하세요.

5단계: 키(무장/해제 스위치) 추가

9V 배터리를 매번 꽂다 빼는 건 번거로우니 6.35mm 오디오 잭을 키로 활용합니다. 3.5mm 잭은 이어폰 플러그로 해제 가능해 보안상 취약하지만 6.35mm는 전용 플러그 필요로 보안성 향상. 키드 스위치나 리드 스위치+자석, RFID, 스마트폰 앱 등 창의적 대체도 가능.

배터리와 DC 배럴 잭 사이에 스위치/잭을 직렬 연결하세요.

터미널 블록 배럴 잭 사용 시 한 선 잘라 연장선 연결 후 스위치 삽입. 저는 간단히 토글 스위치 사용했지만 원하는 방식 적용하세요.

6단계: 백팩 장착

축하합니다! 이제 완전히 작동하는 키 방식 경보기가 완성되었습니다. 9V 배터리 연결해 백팩에 장착하세요. 부저 구멍과 키홀 구멍 뚫고 케이블 타이나 영구 고정 방식으로 장착. 센서는 지면과 평행하게, 부저 구멍은 막히지 않게 주의.

더 나아가기

이 알람은 백팩뿐 아니라 문, 쿠키 항아리, 냉장고 등 지키고 싶은 모든 것에 적용 가능합니다. 가능성은 무한합니다!

코드

아두이노 코드

// Include Libraries
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_LSM303_U.h>
#include <Adafruit_LSM303.h>

// Adjust the sensitivity
const int sens = 10;

// Assign a unique ID to this sensor at the same time
Adafruit_LSM303_Mag_Unified mag = Adafruit_LSM303_Mag_Unified(12345);

void setup(void) {
  pinMode(13, OUTPUT);
  if(!mag.begin()) {
    digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(13, LOW);  delay(500);
    digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(13, LOW);  delay(500);
    while(1);
  }
  delay(5000);
  digitalWrite(13, HIGH); delay(500);
  digitalWrite(13, LOW);
}

int getDeg(void){
  sensors_event_t event;
  mag.getEvent(&event);
  float Pi = 3.14159;
  float heading = int((atan2(event.magnetic.y,event.magnetic.x) * 180) / Pi);
  if (heading < 0) { heading = 360 + heading; }
  return heading;
}

void loop(void) {
  int oldDeg = getDeg();
  delay(1000);
  int newDeg = getDeg();
  if (newDeg < (oldDeg-sens) && oldDeg != 0 && newDeg != 0) {
    digitalWrite(13, HIGH);
  }else if (newDeg > (oldDeg+sens) && oldDeg!= 0 && newDeg != 0) {
    digitalWrite(13, HIGH);
  }
}

회로도

나침반 연결:
파랑 - SDA
노랑 - SCL
검정 - GND
빨강 - VIN