임베디드시스템설계#Arduino#I2C#Timer PWM#TinyMLP

AI 지상 감시·정밀 타격 시스템

임베디드시스템설계 Project 1 · 10조

무엇: 서보로 0~180°를 훑으며 거리와 색상을 재고, 보드 위 AI가 적군이면서 큰 표적인지 판단해 자동으로 쏩니다.
구성: Arduino 두 대를 I2C로 연결했습니다. Master는 센싱, Slave는 TinyMLP 추론과 발사 제어를 맡습니다. 상황은 PC GUI에 표시합니다.
핵심: 오발을 막는 판정 로직입니다. 범위 밖이면 무조건 금지하고, 조건이 3회 연속 맞아야 쏘고, 쏜 뒤 600ms는 다시 쏘지 않습니다.

위장막을 씌운 완성 장치. 센서 모듈과 발사 장치 — 완성본

서보 위에 초음파 센서와 RGB 센서를 올린 센서 모듈 — 센서 모듈

서보로 트리거를 당기는 발사 장치와 레이저 — 발사 장치

각도별 탐지 지점을 레이더처럼 보여 주는 PC GUI — PC GUI

시스템 구조

핵심 구현

입력 5개(색상, 거리, 각도, 이전 거리, 각도 변화)로 적군 확률과 대형 표적 확률을 출력
시뮬레이션 데이터 10만 개로 학습한 뒤 소량의 실측 데이터로 파인튜닝하고, 가중치를 헤더 파일로 뽑아 보드에 넣음
Sigmoid를 나눗셈 근사식으로 바꿔 MCU 연산 부담을 줄임
거리 20~200cm, 각도 30~150° 밖이면 발사 금지

수치

학습 데이터: 100,000개 (학습 9만, 검증 1만)
가중치 갱신: 61,600회 (배치 512, 350 에폭)
발사 조건: 적 확률 0.6 이상, 대형 확률 0.5 초과, 약 28cm 이내
오발 방지: 3회 연속 충족, 600ms 쿨다운

가로축 적군 확률, 세로축 대형 표적 확률 산점도. 적군 0.6 이상이면서 대형 0.5 이상 구역에 발사 판정이 몰려 있음 — 발사 판정 분포 · 적 확률과 대형 확률

링크

시연 영상Google Drive