블루투스 제어 LED 카운트다운 타이머: 시각적 시간 감각 키우기

부품 및 소모품

Adafruit 네오픽셀 8×8 RGB LED 매트릭스	1개
SparkFun 블루투스 모뎀 BlueSMiRF Silver	1개
피에조 부저	1개
수-수 점퍼 와이어	1세트
암-수 점퍼 와이어	1세트
아두이노 우노	1개
미니 브레드보드	1개
휴대용 충전식 배터리 팩 (5V 출력)	1개
헤더 핀	1세트
루미아 635 (윈도우 폰 10)	1대

필요한 도구

• 납땜 인두 및 납

앱 및 온라인 서비스

• Microsoft Windows 10 IoT Core

프로젝트 소개

시작하며

6살 딸아이에게 "2분만 더 놀고 밥 먹자"고 말해도 30초가 지났는지 10분이 지났는지 모릅니다. 전자레인지 타이머를 써도 놀이방에선 안 보이고 침실에선 부저 소리도 안 들리죠. 그래서 아이 옆에 두고 시간 흐름을 시각적으로 보여주는 휴대용 타이머를 만들기로 했습니다.

처음엔 16×2 LCD에 숫자 카운트다운을 띄웠지만, 아이가 숫자 크기만 보고 시간 감각을 익히긴 어려웠습니다. 8×8 LED 매트릭스로 모래시계 애니메이션을 시도해봤지만 8×16은 되어야 제대로 표현되고, 모래시계 자체도 그리 매력적이지 않더군요.

여러 시각 효과를 시도한 끝에 딸과 함께 정한 디자인은 다색 물방울이 떨어지며 바닥에 고이는 형태입니다. 카운트다운 간격의 1/64마다 물방울 하나(LED 1개)가 켜지며 쌓이고, 모든 LED가 켜지면 시간이 다 된 것으로 전체 점멸 + 부저 알림. 카운트다운 시간은 1분, 2분, 5분 등 선택 가능하며, 윈도우 폰에 대고 말하기만 하면 원격으로 시간 설정이 가능합니다. 시간이 다 되면 음성으로 추가 시간을 줄 수도 있죠 (블루투스 범위 내).

핵심 구성

• 아두이노 우노
• 네오픽셀 8×8 RGB LED 매트릭스 (제어 핀 1개만 필요 → 핀 여유 많음)
• 블루투스 모듈 (시리얼 통신 대체)
• 윈도우 가상 쉴드(Windows Virtual Shields for Arduino) 앱: 폰의 음성 인식 등 기능을 아두이노 스케치에서 활용

초보자도 30~45분이면 완성 가능 (첫 전자 프로젝트라면 아두이노 입문 영상 몇 시간 시청 권장). 개선 아이디어나 해킹 결과는 댓글로 공유해 주세요!

사전 준비 (2~3시간 소요, 대부분 무인 설치)

1. 아두이노를 윈도우 가상 쉴드용으로 설정 (가이드)
2. 윈도우 폰과 PC를 윈도우 가상 쉴드용으로 설정 (가이드)

※ 윈도우 10과 비주얼 스튜디오 2015가 미리 깔려 있지 않다면 설치 시간이 대부분입니다.

필요 부품 상세

파츠

1. 아두이노 우노 + 표준 A/B USB 케이블
2. 네오픽셀 8×8 RGB LED 매트릭스
3. 블루투스 모듈
4. 피에조 부저
5. 수-수 / 암-수 점퍼 와이어
6. 미니 브레드보드
7. 루미아 635 또는 윈도우 폰 10 호환 기기
8. 옵션: 직각 헤더 핀, 휴대용 5V 충전식 배터리 팩

툴

1. 납땜 인두 및 납

프로젝트 제작 지침

1단계: LED 매트릭스 연결 (15분)

부품: 아두이노 우노, 네오픽셀 8×8 RGB LED 매트릭스, 3핀 헤더, 점퍼 와이어, 미니 브레드보드
도구: 납땜 인두, 납

실드 타입 매트릭스는 핀을 다 차지하고 블루투스와 RX/TX(D0/D1) 충돌이 발생해 네오픽셀로 변경했습니다. 제어 핀 1개만 필요하고 충돌도 없죠.

매트릭스에 3핀 헤더 납땸 (직각/스트레이트, 수/암은 보유 부품과 장착 방식에 맞게). 3선만 연결하면 됩니다.

1. 아두이노 5V → 브레드보드 전원 레일 (수-수 점퍼)
2. 전원 레일 → 매트릭스 5V (암-수 점퍼)
3. 아두이노 GND → 매트릭스 GND (암-수 점퍼)
4. 아두이노 디지털 핀 (D0, D1 제외) → 매트릭스 DIN (암-수 점퍼) — 본 프로젝트는 D9 사용

※ 제조사별 5V/GND/DIN 핀 순서가 다를 수 있으니 라벨 확인 필수

2단계: LED 매트릭스 테스트 (5분)

Adafruit 라이브러리 대신 Nulsom 라이브러리를 추천. LED 끄기가 더 확실하고 가상 쉴드 연동도 안정적입니다. 라이브러리 다운로드 → Arduino/libraries 폴더에 복사 → IDE 재시작 → 예제 스케치 업로드 → 예쁜 불빛 확인!

3단계: 블루투스 모듈 연결 (5분)

부품: 블루투스 모듈, 점퍼 와이어

BlueSMiRF Silver는 시리얼 케이블 대체 모듈. 헤더 핀 납땸 후 브레드보드에 꽂아 배선:

• 전원 레일 → 모듈 VCC
• 모듈 GND → 아두이노 GND
• 모듈 TX → 아두이노 RX (D0)
• 모듈 RX → 아두이노 TX (D1)

중요: 블루투스 TX/RX가 아두이노 D0/D1에 연결된 상태에서는 스케치 업로드 불가. 업로드 전 반드시 분리 후 업로드 완료 뒤 재연결.

4단계: 피에조 부저 연결 (5분)

부품: 피에조 부저, 점퍼 와이어

부저 '+' 핀을 아두이노 디지털 핀 (본 프로젝트 D3), '-' 핀을 GND에 연결.

5단계: 코드 다운로드 및 업로드 (10분)

GitHub에서 코드 다운로드 → 아두이노 IDE로 열기 → 블루투스 TX/RX 점퍼 분리 → 업로드 → 점퍼 재연결 → 가상 쉴드 앱 실행 → 폰과 블루투스 페어링 → 아두이노 리셋 버튼 누르기 → 폰에 "1분" 등 시간 말하기 → LED 애니메이션 시작!

6단계: 휴대용으로 만들기 (5분)

부품: 5V 충전식 배터리 팩

벽면 콘센트 찾는 번거로움 없이 어디서든 사용하려면 배터리 팩이 최고. 미리 충전해 둔 팩에 아두이노 USB 케이블 꽂으면 끝. 야외에서도 사용 가능.

코드

GitHub: https://github.com/peejster/Countdown-Timer

회로도

Fritzing 파일: countdown_timer.fzz