조명기구의 밝기를 정밀하게 조절할 수는 없을까. 간단하다. 조광기(dimmer)를 설치하면 된다. 하지만 DIY에 심취한 필자에게 이것은 너무 평범했다. 뭔가 재미있는 방법이 필요했다.
필자는 전자장치, 기계장치, 소프트웨어를 적게 사용하며 DIY하기를 즐긴다. 그래서 박수 소리로 조도가 제어되는 회로를 설계하기로 결심했다.
이렇게 탄생한 노터치 조명장치는 조광기가 부착된 제품에 비해 저렴하면서도 기능성은 더 좋다.
심지어 스테레오라디오의 음악에 맞춰 광량을 조절하는 파티모드까지 채용돼 있다.
램프
웬만한 램프는 다 쓸 수 있지만 직류 전원의 LED 램프가 최적이다. 직류 램프는 교류 램프의 10%인 12V에서 작동되므로 안전성도 뛰어나다. 교류 램프의 경우 여기 제시된 것과는 전혀 다른 회로설계가 필요하다.
회로 기판
1. 달링턴의 트랜지스터[A]는 초당 4만회라는 엄청난 속도로 전등을 온/오프하면서 조도를 조절한다. 전구가 켜져 있는 시간이 길수록 조도가 높아지는 원리다.
2. 휴대폰에 쓰이는 일렉트릿의 콘덴서 마이크로폰[B]은 사용자가 의도적으로 내는 박수소리와 의도치 않게 발생하는 소리를 모두 수신한다.
주의: 마이크의 음극은 회로기판에 양극은 연산증폭기[C]의 입력단자에 납땜 연결한다. 음극, 양극 표시가 없다면 제품설명서를 참조해 극성을 파악해야 한다.
3. 연산증폭기가 소리를 100배 증폭하면 진공청소기 소리 같은 고주파 잡음이 필터링된다. 이후 비교회로에서 사전에 입력된 한계값에 근거해 소리의 음량과 음고를 분석, 박수소리와 그 외의 소리를 구분한다.
4. 전위차계[D]의 휠을 활용해 증폭 이득, 또는 증폭량을 제어할 수 있다. 휠을 아래로 돌리면 민감도가 낮아진다.
5. 신호가 연산증폭기를 나와 마이크로컨트롤러[E]에 들어간다.
마이크로컨트롤러는 두뇌 역할을 하는데 마이크에 유입된 소리가 박수소리로 확인되면 다음 박수소리를 기다린다. 1.2초 내에 두 번째 박수소리가 들리면 램프가 온/오프된다.
박수를 연속 세 번치면 자동으로 조도가 조금씩 올라갔다가 최대치에 이르러 다시 낮아진다.
사용자는 적당한 조도에서 박수를 한번 쳐서 해당 조도로 고정할 수 있다. 박수 네 번은 파티모드다. 이때는 스피커의 음악 비트에 맞춰 조도가 결정된다.
프로그래머
윈도용 WinAVR(무료, sourceforge.net/ projects/winavr) 또는 맥용 AVRDude(무료, nongnu.org/avrdude)를 다운로드 받으면 6핀 ISP 커넥터를 이용, PC에 저장된 박수 감지 소프트웨어를 조명기기의 마이크로컨트롤러에 넣을 수 있다.
popsci.com/ diyclapper에서 도면, 코딩을 포함한 상세 설명서와 세부 부품 목록을 볼 수 있다
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
