꿀을 손으로 병에 담아 본 적이 있나요? 느리고 끈적거리며, 병마다 내용물의 무게도 제각각입니다. BeeSMART 는 이 세 가지 문제를 해결하는 오픈 소스 꿀 충전기입니다.

WiFi 기반 정량 주입 시스템으로, 약 ±5그램의 정확도로 병을 자동으로 채웁니다. 원하는 양(50 g부터 20 kg까지)을 설정하고, 저울 위에 병을 올린 다음 Start를 누르면 됩니다. 서보 제어 탭이 열리고, 로드 셀이 실시간으로 병의 무게를 측정하며, PID 컨트롤러가 목표량에 가까워질수록 흐름을 늦춰 병이 정확한 무게에서 멈추도록 합니다.

가장 좋은 점은 이 기계가 자체 웹 페이지를 호스팅하므로 설치할 앱이 필요 없다는 것입니다. 휴대폰, 태블릿 또는 노트북의 어떤 브라우저에서든 제어할 수 있습니다.

만들게 될 것:

- 스마트 저울 Ikea Bamboo 뚜껑 2개, 로드 셀 및 3D 프린팅 인클로저로 제작

- 컨트롤러 메인 보드(ESP32-C3 기반)와 표준 서보가 들어 있음

- 모든 기능은 Arduino 에서 실행되며 USB-C를 통해 플래시됩니다

작동 모습을 보여 주는 짧은 동영상 2개:

- 데모

- 조립

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STEP 1. 준비물

부품

1. BeeSMART 모듈 1개 — 통합 WiFi(ESP32-C3) 제어부 및 서보 포함; 메인보드(Hardware/Mainboard)가 내장됨
2. 5 kg BeeSMART 저울 1개 — 로드 셀 + HX711 저울 보드(Hardware/Scale)
3. Ikea Bamboo 뚜껑 2개 — 품번 103.819.09(저울 본체 제작)
4. 로드 셀 1개 — 일반적인 1–5 kg 셀; 한쪽은 M4, 다른 쪽은 M5
5. 메인보드 1개 — 맞춤형 ESP32-C3 보드(Hardware/Mainboard)
6. 저울 보드 1개 — 맞춤형 HX711 보드(Hardware/Scale)
7. 표준 크기 서보 1개 — 예: MG996R — 탭을 열고 닫음
8. 서보 혼, 연장 부품 및 나사 1세트 — 서보와 푸시로드 연결
9. 푸시로드 1개 — 서보와 탭 사이의 연결 암(3D 프린팅 "Linkarm")
10. 5 V 3 A USB-C 전원 공급 장치 1개 — 모듈에 전원 공급
11. RJ45 케이블 1개 — 저울 ↔ 컨트롤러 연결
12. 40 mm 탭용 인서트 2개 — 3D 프린팅 탭 마운트(53 mm 브래킷 옵션도 제공됨)

체결 부품 및 연결 하드웨어

1. M4x25 나사 2개 — 로드 셀을 저울 뚜껑에 장착
2. M5x30 나사 2개 — 로드 셀을 저울 뚜껑에 장착
3. M3x25 나사 4개 + M3 너트 4개 — 서보를 프린팅 하우징에 장착
4. M3x10 나사 2개 + 자동 잠금(SL) M3 너트 2개 — 3D 프린팅 서보 암을 서보 혼에 장착
5. M3x16 나사 1개 — 서보 암을 연결 암에 연결
6. M3x25 나사 1개 + M4 너트 2개 — 연결 암을 탭에 연결 / 연결부 고정

정확한 체결 부품 수량과 길이는 공식 매뉴얼의 부품 목록을 따릅니다. 사용 중인 특정 탭/키트에 맞게 manualEN.pdf의 BOM과 항상 대조 확인하세요.

공구

1. 3D 프린터 + 필라멘트(PLA/PETG 권장)
2. 전동 드릴(대나무 뚜껑에 구멍을 뚫을 때)
3. M3/M4/M5용 드라이버 / 육각 렌치
4. 납땜 인두 (보드를 직접 제작하는 경우에만)

소프트웨어

1. Arduino IDE 2.x 또는 Arduino CLI (≥ 1.2.x)
2. ESP32 보드 패키지 (esp32:esp32 ≥ 3.3.x)
3. 라이브러리: ArduinoJson (≥7.4.x), ESP32Servo (≥3.1.x), HX711 (≥0.6.x), ArduPID (0.2.1만 사용 — 1.0.x는 호환되지 않음)
4. 또는 BeeSMART_Flasher.exe 원클릭 도구를 사용하세요(설정 필요 없음)

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STEP 2. 부품 3D 프린트

저장소의 Mechanical 폴더에는 필요한 모든 STL 파일과 revision 3의 전체 STEP 모델(BeeSMART rev3.step)이 들어 있습니다.

다음 부품을 각각 하나씩 출력합니다. 단, 브래킷/하우징 선택지는 두 가지 중 서보/수전에 맞는 크기를 선택합니다:

1. scale_rev3.stl — 저울 인클로저
2. scale_spacer.stl — 저울용 스페이서
3. rev3 main.stl — 메인 컨트롤러 하우징
4. Lid rev3.stl — 뚜껑
5. Linkarm.stl — 링크 암
6. Servo_arm.stl — 서보 암
7. Reset rev3.stl — 리셋 버튼
8. 40mm btm insert.stl 또는 53mm btm bracket.stl — 하나 선택
9. 40mm top insert.stl 또는 이에 맞는 상단 부품 — 하나 선택

표준 레이어 높이(0.2 mm)와 충분한 인필로 출력하세요. 특히 기계적 하중을 받는 컨트롤러 하우징과 로드셀 마운트에 유의하세요.

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STEP 3. 저울 조립

저울은 Ikea Bamboo 뚜껑 2개, 3D 프린팅 인클로저, HX711 저울 보드 및 로드셀로 구성됩니다.

1. 각 대나무 뚜껑에 구멍을 2개씩 뚫습니다 — 한 쌍은 로드셀의 M4 쪽과 맞추고, 다른 한 쌍은 M5 쪽과 맞춥니다.
2. 로드셀을 장착합니다 뚜껑 사이에 2x M4x25 를 한쪽 끝에 사용하고 2x M5x30 을 다른 쪽 끝에 사용합니다. 상단 뚜껑의 무게가 정확하게 전달되도록 로드셀은 중앙에 위치해야 합니다.
3. 3D 프린팅 인클로저와 스페이서를 추가하고 로드셀 주변에 설치한 다음, 저울 보드 (HX711)를 장착합니다.
4. 저울 보드는 프로그래밍이 필요 없으며 — 나중에 메인보드에서 보정합니다.

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STEP 4. 컨트롤러 조립

“컨트롤러”는 메인보드 와 서보를 수납하는 상자입니다.

1. 다음 표준 크기 서보 (예: MG996R)를 3D 프린트 하우징에 밀어 넣습니다.
2. 다음 부품으로 고정합니다: M3x25 나사 4개와 M3 너트 4개.
3. 다음 부품을 하우징에 설치합니다: 메인보드 를 설치하고, 서보를 보드의 전용 커넥터 에 연결합니다.
4. 다음 부품을 장착합니다: 서보 암과 링크 암 — 이 부품들이 허니 탭을 작동시킵니다.

메인보드에는 ESP32-C3 가 탑재되어 있으며, 다음을 제공합니다:

1. 프로그래밍 및 전원 공급용 USB-C 포트
2. 저울과 저울 (RJ45) 및 서보
3. 용 인터페이스, 및 boot 버튼

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STEP 5. 전자 부품 준비

두 보드는 모두 이 프로젝트를 위해 특별히 설계된 맞춤형 PCB입니다:

1. 메인보드 — ESP32-C3와 프로그래밍 및 전원 공급, 저울, 서보용 인터페이스가 포함되어 있습니다. Arduino를 사용해 USB-C로 프로그래밍합니다.
2. 저울 보드 — HX711 ADC가 포함되어 있습니다. ADC가 일반적인 로드 셀과 인터페이스합니다. 프로그래밍할 필요 없이 연결하기만 하면 메인보드에서 값을 읽습니다.

회로도, 생산용(Gerber) 파일 및 소스 파일은 모두 저장소의 Hardware/Mainboard 및 Hardware/Scale 아래에 있습니다. 이 파일을 사용해 보드 제작을 맡길 수 있습니다.

1. 전원: 다음 5 V / 3 A USB-C 전원 공급 장치 가 전체 시스템에 전원을 공급합니다.
2. RJ45 는 저울과 메인보드를 연결하여 안정적인 단일 케이블 연결을 구현하는 데 사용됩니다.

PCB를 직접 제작하지 않으려는 경우, 시판 ESP32-C3 개발 보드, HX711 모듈 및 표준 서보를 사용해 동일한 인터페이스를 브레드보드에 구성할 수 있습니다. 하지만 맞춤형 보드를 사용하면 훨씬 깔끔합니다.

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STEP 6. 배선 연결

1. 다음과 같이 저울 보드 를 메인보드 에 RJ45 케이블 로 연결합니다(케이블의 양쪽 끝을 각 보드에 하나씩 연결).
2. 다음 사항을 확인합니다. 서보 가 메인보드의 전용 커넥터에 연결되어 있는지 확인합니다.
3. 다음과 같이 5 V 3 A USB-C 전원 공급 장치를 메인보드에 연결합니다.
4. 전원을 켜면 시스템이 작동합니다.

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STEP 7. 펌웨어 플래시

ESP32-C3에 소프트웨어를 업로드하는 간단한 방법은 두 가지입니다.

옵션 A — 원클릭 플래셔(가장 간단함)

1. 다음 파일을 다운로드합니다: BeeSMART_Flasher.exe (Windows용)은 저장소의 Software 폴더에서 다운로드합니다. Linux/Mac에서는 대신 beesmart_flasher.py를 실행합니다.
2. 실행한 다음 Browse를 클릭하고 펌웨어 .bin 파일을 선택합니다.
3. 컨트롤러를 USB-C로 PC에 연결합니다. 이 도구는 장치를 자동으로 감지하여 플래시합니다.
4. 다음 메시지가 표시될 때까지 기다립니다: "Device flashed successfully." (Windows에서 SmartScreen 경고가 표시되면 "More info → Run anyway."를 선택합니다.)

옵션 B — Arduino CLI / IDE

최초 설정(한 번만 수행):

ArduPID는 버전 0.2.1이어야 합니다 — 1.0.x API는 호환되지 않습니다.

펌웨어를 빌드합니다:

(또는 Arduino IDE에서 honeyDosing_v3/honeyDosing_v3.ino를 열고 ESP32C3 Dev Module을 선택한 다음 USB CDC On Boot을 활성화하고 컴파일합니다.)

웹 UI 파일 시스템 이미지를 빌드합니다 (호스팅된 웹 페이지 포함):

그러면 build/littlefs.bin이 생성됩니다.

펌웨어와 파일 시스템을 모두 업로드합니다:

(COM15//dev/ttyACM0을 사용 중인 포트로 바꿉니다. ESP32-C3에서 포트가 표시되지 않으면 BOOT 을 누른 상태에서 RESET 을 눌러 다운로드 모드로 진입합니다.)

LittleFS 파일 시스템도 플래시하는 것을 잊지 마세요 — 그렇지 않으면 웹 UI가 로드되지 않습니다! (원클릭 Flasher는 두 작업을 모두 자동으로 수행합니다.)

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STEP 8. 저울 연결 및 보정

기기의 Wi-Fi에 연결합니다:

1. USB-C를 통해 컨트롤러에 전원을 공급합니다.
2. 휴대폰/태블릿/PC에서 Wi-Fi 설정을 열고 다음 이름의 네트워크에 연결합니다: BeeSMART-XXXXXXXX (접미사는 기기마다 고유합니다). 비밀번호는 없습니다.
3. BeeSMART 웹 페이지가 자동으로 열리거나(캡티브 포털), 브라우저를 열고 다음 주소로 이동합니다: http://beesmart.local (또는 http://192.168.4.1).

저울을 보정합니다:

1. 다음 Advanced 탭을 열고 Scale Calibration까지 스크롤합니다.
2. 저울이 비어 있는지 확인한 다음 Calibrate 를 누릅니다 — 이렇게 하면 저울의 영점이 설정됩니다.
3. 저울 위에 무게를 알고 있는 물체 를 올립니다(보정용 추, 밀가루 봉지, 라벨이 붙은 캔 등).
4. 정확한 무게를 Calibration Weight 필드에 입력하고 Calibrate 를 다시 누릅니다.
5. 샘플링이 완료될 때까지 기다립니다 — 상태가 다음으로 돌아갑니다: "System calibrated." 저울이 이제 정확하게 측정되며 사용할 준비가 되었습니다.

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STEP 9. 꿀을 채워 보세요!

1. 다음 충전 탭을 여세요.
2. 다음 목표량 을 설정하세요(예: 300 g).
3. 빈 병을 저울 위에 올리세요.
4. 수도꼭지를 열고 시작을 누르세요. 서보가 열리고 병이 채워지며, 목표 중량에 가까워지면 컨트롤러가 흐름을 차단합니다.
5. 필요할 때마다 중지 를 누르세요.

최상의 결과를 위한 팁:

1. 실제로 사용할 작업 표면과 버킷/수도꼭지 배치에서 보정하세요.
2. ± 5 g 의 오차 범위를 목표로 하세요. 이는 보정 후 달성할 수 있습니다.
3. 꿀의 점도가 변하는 경우 설정 및 고급 탭을 사용하여 PID 파라미터를 조정하세요(낮음 / 중간 / 높음 점도 프리셋이 기본 제공됩니다).
4. 디스펜싱 기록은 통계 탭에서 확인할 수 있습니다.

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STEP 10. 결론

이것이 바로 BeeSMART입니다. 휴대폰으로 제작하고 작동할 수 있는 정밀 WiFi 제어 꿀 충전 기계입니다. 손으로 병에 담을 때 생기는 번거로움 없이 일관되고 반복 가능한 병 중량을 원하는 취미 제작자나 소규모 생산자에게 안성맞춤입니다.

참고 사항 및 경고

• 
  
• 정확도: 실제로 약 ± 5 g 입니다.
  
• 정량 주입 범위: 50 g~20 kg — 단, 저울의 최대 하중을 확인하세요. 20 kg보다 훨씬 낮을 수 있습니다!
  
• 전체 사용자 매뉴얼(manualEN.pdf) 및 언어별 버전(manualDK.pdf, manualDE.pdf)은 저장소의 Documentation 폴더에 있습니다.
  

출처 및 라이선스

• 
  
• 저장소: https://github.com/nic6911/BeeSMART
  
• 작성자: nic6911
  
• 라이선스: CC BY-NC-SA 4.0
  
• 이 튜토리얼은 오픈 소스 BeeSMART 프로젝트를 위한 커뮤니티 제작 가이드입니다.
  

즐거운 병입 되세요!

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원문: https://www.instructables.com/BeeSMART-Automated-Honey-Filling/