[파이썬] `Kivy`에서의 외부 하드웨어 통합

06 Sep 2023

Kivy

Kivy는 Python으로 만들어진 오픈 소스 프레임워크로, 멀티 터치 애플리케이션을 위한 사용자 인터페이스를 개발하는 데 사용됩니다. Kivy는 Android, iOS, Windows, macOS 등 다양한 플랫폼에서 실행되며, 하드웨어와의 통합도 가능합니다.

이번 블로그 포스트에서는 Kivy를 사용하여 외부 하드웨어를 통합하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

Kivy의 GPIO 모듈

Kivy의 GPIO(General Purpose Input/Output) 모듈을 사용하면 Raspberry Pi와 같은 하드웨어의 GPIO 핀에 접근할 수 있습니다. GPIO 핀을 사용하여 외부 하드웨어와 통신하고 상호 작용할 수 있습니다.

아래는 Kivy의 GPIO 모듈을 사용하여 LED를 제어하는 간단한 예제 코드입니다.

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.gpio import GPIO


class LEDControl(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super(LEDControl, self).__init__(**kwargs)
        
        self.gpio = GPIO()
        self.gpio.setup(18, GPIO.OUT)
        
    def toggle_led(self):
        if self.gpio.input(18):
            self.gpio.output(18, GPIO.LOW)
        else:
            self.gpio.output(18, GPIO.HIGH)


class MyApp(App):
    def build(self):
        return LEDControl()


if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

위 예제에서 LEDControl 클래스는 Kivy의 BoxLayout을 상속받은 사용자 정의 위젯입니다. init 메서드에서 GPIO 모듈을 초기화하고 LED를 제어하기 위한 GPIO 핀을 설정합니다. toggle_led 메서드는 LED의 상태를 토글합니다.

이 예제는 Raspberry Pi의 18번 GPIO 핀을 사용하여 LED를 제어하는 것을 보여줍니다.

외부 하드웨어 통합 예제

Kivy를 사용하여 외부 하드웨어와 통합하는 예제 중 하나는 아날로그 센서를 사용하여 온도를 측정하는 것입니다. 아래는 이러한 예제의 코드 일부입니다.

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.gpio import GPIO
from kivy.clock import Clock


class TemperatureSensor(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super(TemperatureSensor, self).__init__(**kwargs)
        
        self.gpio = GPIO()
        self.gpio.setup(0, GPIO.IN)
        
        self.temperature_label = Label(text='Temperature:')

        self.add_widget(self.temperature_label)

        # 매 초마다 온도를 업데이트
        Clock.schedule_interval(self.update_temperature, 1)

    def update_temperature(self, dt):
        temperature = self.read_temperature()
        self.temperature_label.text = 'Temperature: {}'.format(temperature)

    def read_temperature(self):
        voltage = self.gpio.input(0)
        temperature = convert_voltage_to_temperature(voltage)
        return temperature


def convert_voltage_to_temperature(voltage):
    # Voltage를 온도로 변환하는 코드
    ...


class MyApp(App):
    def build(self):
        return TemperatureSensor()


if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

위 예제에서 TemperatureSensor 클래스는 온도 센서를 제어하는 데 사용됩니다. init 메서드에서 GPIO 모듈을 초기화하고 온도 센서의 핀을 설정합니다. update_temperature 메서드는 매 초마다 온도를 업데이트하고, read_temperature 메서드는 온도를 측정합니다.

이 예제는 온도 센서의 출력을 매 초마다 업데이트하여 화면에 표시하는 것을 보여줍니다.

결론

Kivy를 사용하여 외부 하드웨어와 통합하는 것은 매우 유연하고 강력한 기능입니다. 이러한 기능을 활용하면 다양한 하드웨어와 상호 작용하는 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.

이 블로그 포스트에서는 Kivy의 GPIO 모듈을 사용하여 외부 하드웨어를 제어하는 예제를 살펴보았습니다. 이 외에도 Kivy는 다양한 플랫폼에서 고성능의 멀티 터치 애플리케이션을 개발할 수 있도록 다양한 하드웨어 통합 기능을 제공합니다.