Raspberry Pi 연동
이 글에서는
GrowSpace UWB 개발자 태그를 Raspberry Pi 4 Model B와 연결하여, lec, lep 명령어를 통해 실시간 위치 데이터를 수신하고 파싱하는 방법을 안내합니다. Python 환경에서 시리얼 통신을 구현하고, 위치 데이터를 직접 분석하는 실습 예제를 중심으로 구성되어 있습니다.
준비물
Raspberry Pi 4 Model B
USB-C 전원 어댑터 (5V 3A 이상)
GrowSpace UWB 개발자 태그
점퍼 케이블 (TX, RX, GND, 3.3V)
Python 3.9.2 이상 (OS: Debian GNU/Linux 11 기준)
pyserial 패키지 설치
Raspberry Pi 시리얼 포트 설정
터미널에 다음 명령어 입력:
sudo raspi-config메뉴 이동:
Interface Options → Serial Port
Login shell via serial: No
Enable serial port hardware: Yes
설정 완료 후
sudo reboot명령어로 재부팅
시리얼 핀 연결 (UART)
GrowSpace 개발자 태그의 3.3V 커넥터(좌측) 기준으로 다음과 같이 연결합니다:
개발자 태그 핀
라즈베리파이 핀 번호
GPIO 번호
TX
10번 (RXD)
GPIO15
RX
8번 (TXD)
GPIO14
3.3V
1번
-
GND
6번
-
⚠️ 반드시 TX ↔ RX 교차 연결을 확인해 주세요. 태그의 TX → Pi의 RX, 태그의 RX → Pi의 TX
참고: Raspberry Pi GPIO 핀 배치도
아래는 Raspberry Pi 40핀 헤더의 전체 핀맵입니다. 다음 핀 번호를 기준으로 정확히 연결하세요:
TX0: GPIO14 (Pin 8)
RX0: GPIO15 (Pin 10)
3.3V: Pin 1
GND: Pin 6
이 다이어그램을 참고하면 개발자 태그와의 시리얼 연결을 더욱 명확히 이해할 수 있습니다.
공식 문서에서 전체 GPIO 구성도와 회로 정보를 자세히 보고 싶다면 다음 링크를 확인해 주세요: 라즈베리 파이 공식 핀아웃 및 도면 보기
주의사항: GrowSpace 태그의 시리얼 포트 구분
GrowSpace 개발자 태그에는 좌우 측에 각각 다른 전압 레벨의 시리얼 포트가 존재합니다. 단순한 핀 위치 차이가 아니라, 전기적으로 완전히 다른 레벨이므로 반드시 구분하여 사용해야 합니다.
포트 1 (좌측 커넥터)
구성: TX, RX, 3.3V, GND
동작 전압: 3.3V 레벨
사용 용도: Raspberry Pi, ESP32 등 3.3V 기반 장치와 연결 시 사용
포트 2 (우측 커넥터)
구성: TX, RX, 5V, GND
동작 전압: 5V 레벨
사용 용도: Arduino UNO 등 5V 기반 장치와 연결 시 사용
반드시 확인하세요
Raspberry Pi의 GPIO는 3.3V 전압만 허용합니다.
5V 포트(우측 커넥터)를 잘못 연결하면 라즈베리파이의 UART 회로가 손상될 수 있습니다.
본 매뉴얼에서는 반드시 **좌측 커넥터(3.3V 포트)**를 사용해야 합니다.
Python 기반 시리얼 통신 코드
import serial
import threading
uwb = serial.Serial('/dev/serial0', baudrate=115200, timeout=0.5)
def read_from_uwb():
while True:
if uwb.in_waiting:
data = uwb.readline().decode(errors='ignore').strip()
if data:
print(f"[UWB 응답] {data}")
def write_to_uwb():
while True:
try:
cmd = input(">>> ")
if cmd.strip():
uwb.write((cmd + '\r').encode())
except KeyboardInterrupt:
print("\n종료합니다.")
break
if __name__ == "__main__":
print("UWB 시리얼 중계 시작 (/dev/serial0)")
threading.Thread(target=read_from_uwb, daemon=True).start()
write_to_uwb()read_from_uwb()는 실시간 수신 데이터를 출력write_to_uwb()는 명령어를 입력 받아 전송 (\r포함)
예: si 명령어 입력 시, 장치 정보가 출력되면 통신 성공
위치 데이터 파싱 예제 (lep, lec 명령어)
lep, lec 명령어)LEP (위치 데이터 전용)
def parse_lep(line):
print("\n[LEP 위치 결과]")
parts = line.strip().split(',')
if len(parts) >= 5:
print(f"X: {parts[1]}")
print(f"Y: {parts[2]}")
print(f"Z: {parts[3]}")
print(f"품질(QF): {parts[4]}")
else:
print("→ 잘못된 LEP 형식입니다.")LEC (거리 + 위치 정보)
def parse_lec(line):
print("\n[LEC 거리 + 위치 결과]")
try:
pos_idx = line.index("POS,")
dist_part = line[:pos_idx].strip()
pos_part = line[pos_idx:].strip()
anchors = []
tokens = dist_part.split(',')
i = 2
while i < len(tokens):
if tokens[i].startswith("AN"):
anchor_id = tokens[i+1]
x = float(tokens[i+2])
y = float(tokens[i+3])
z = float(tokens[i+4])
d = float(tokens[i+5])
anchors.append((anchor_id, x, y, z, d))
i += 6
else:
i += 1
for idx, (aid, x, y, z, d) in enumerate(anchors):
print(f"AN{idx} (ID {aid}): x={x}, y={y}, z={z}, 거리={d}m")
parse_lep(pos_part)
except Exception as e:
print(f"lec 파싱 실패: {e}")전체 수신 루프 구성 (자동 파싱)
input_buffer = ""
def read_from_uwb():
global input_buffer
while True:
if uwb.in_waiting:
data = uwb.read().decode(errors='ignore')
if data == '\n':
line = input_buffer.strip()
if line.startswith("POS,"):
parse_lep(line)
elif line.startswith("DIST,"):
parse_lec(line)
else:
print(f"[기타 응답] {line}")
input_buffer = ""
else:
input_buffer += dataPOS,로 시작하면 LEP 파싱DIST,로 시작하면 LEC 파싱기타 응답도 모두 출력
마무리
이 매뉴얼에서는 Raspberry Pi 환경에서 GrowSpace 개발자 태그와 시리얼 통신을 구성하고, Python을 통해 lep, lec 명령어 기반의 위치 데이터를 실시간으로 수신 및 파싱하는 과정을 소개했습니다.
이 과정을 통해:
Raspberry Pi의
/dev/serial0포트를 활용한 안정적인 통신 구성Python 기반 파싱 로직으로 실시간 위치 정보 확인 가능
RTLS 실험 및 프로토타이핑 테스트베드로 확장 가능
실습 중 문제가 발생할 경우, TX/RX 교차 연결 여부와 포트 활성화 상태를 꼭 다시 확인해 주세요.
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