MakerLee's Workspace

원래 예전에 달았어야 했는데 귀찮음에 미루다가 며칠간 뚝닥 작업했습니다. 

스탠드업 책상에서 책상을 쭉 올리다 보면 데스크탑과 연결된 여러 케이블의 길이가 모자라지며 문제를 일으킵니다. 

(USB케이블이나 HDMI케이블이나 전원케이블 등)

앉은 채로 작업을 하면서 작업에 따라 약간씩 위치를 바꾸다 보니 크게 필요하진 않았습니다만

아무래도 약간은 불편함이 있어서 기성품을 알아보니 가격이 무식하게 비싸 보이더군요. (5~6만원선)

그래서 2020프로파일을 부속과 택배비까지 포함해서 2만원정도에 주문했습니다. 

엔드캡과 보조부품은 3D 프린팅으로 해결. 

출력품으로 무게를 견뎌야 하기 때문에 3mm 전산볼트를 일일이 잘라 박아넣는 수고를 했습니다. 

적어도 부러지진 않을 듯 합니다. 

사이즈를 타이트하게 잡았기 때문에 위치가 간당간당 합니다. 벨크로 테잎을 이용해 살짝 묶어 주었습니다. 

사진을 찍고보니 먼지가 상당하네요. 조만간 청소 한번 해줘야 겠습니다. 

이렇게 하고나니 40인치 모니터에 각종 공구류에 스탠드에 스피커에 기타등등

무게가 상당해서 그런지 동작이 꽤 느립니다. 

슬슬 SKARSTA 프레임의 한계가 아닌가 싶습니다. 

요즘은 스탠딩 데스크 가격도 조금씩 내려오기도 했고 프레임만 따로 팔기도 하던데 어느정도 쓰다가 한계가 오면 교체할 생각입니다. 

한동안 쓰다가 보니 투쾅 하는 소리와 함께 멈췄습니다. 

뜯어보니 저꼴이 났네요

불안했지만 그래도 그냥 있는거 쓰자고 썼더니 높은 하중을 못견디고 피로파괴가 일어났군요

새로 올드햄 커플링을 주문했는데 한달이 넘게 걸려 도착했습니다. 

그런데 주문한 사이즈가 안오고 엉뚱한 사이즈가 왔더군요. 

6*6 과 7*7을 주문해서 6*7로 조합하려고 했던건데 7*7이 아니라 6*10이 도착했습니다. 

어쩔 수 없이 6mm 홀을 7mm로 넓혀야 겠더군요. 

마땅한 클램프가 없어 프린터로 출력해서 고정한 후 드릴로 뚫었습니다. 

이후 재조립해서 해결.

복잡한 건 없는데 부품수급 문제로 엄청나게 오래 걸린 프로젝트가 되었네요.

잊을만하면 새로운 일이 생기는 뮤직박스 펀처 소식입니다. 

1월은 최근 국내판매한 2대에 연속으로 AS건이 많이 생겨서 참 면목이 없었습니다. 

보내기 전에는 잘 되던게 보내고 나면 문제가 생기는 일들은 많이 있지만 이번에는 특히 심했네요

어쨋건 그 부분은 간신히 마무리를 했고 외국에서 추가 주문도 들어와서 이제 9번째 기기를 만들고 있습니다. 

이 동영상을 보셨을지 모르겠는데 유튜브 조회수 1.7억회에 이르는 Wintergatan의 마블머신 영상입니다. 

현재 저 기기는 지역 음악박물관에 전시된 상태이고 새로 Mable machine X를 만드는 영상을 유튜브에 올리고 있죠. 

기계와 음악의 조합이 흥미로워서 관심있는 분들은 채널 구독하시는 것도 좋을 것 같습니다

영상을 보면 타자기 등 음악기기가 아닌 기기로도 실험적인 연주를 많이 하시던데 

그중에 이 뮤직박스 연주기가 있습니다. 

오늘 그 팀에서 instructables 리플로 연락이 왔네요.

대화가 될지는 모르겠습니다만 일단 이메일 연락처를 줬습니다. 

뭔가 또 새로운 일이 시작될 것 같아서 기대되는군요. 

아두이노와 프로그래밍 관련한 부분은 마지막 디버깅이 끝난 다음 올릴 예정이고요. 

마지막에 교체한 모터 드라이버가 작동 스위치가 달려 있어서 모터를 수동으로 제어할 수 있습니다. 

즉 아두이노 없이 모터 드라이버+모터 결합만으로 상승/하강 제어가 가능하단거죠. 

그래서 꼭 저같이 만들 필요 없이 단순하게 제작할 분들은

모터와 드라이버, 기타 몇몇 부품등으로 제작이 가능할 것 같습니다. 

해당 부품 리스트를 포스팅합니다. 

일단 모터

www.aliexpress.com/item/32968002582.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4dpU4F1E

저는 12V 136RPM을 사용했습니다.

다른 모터도 사용해 봤지만 이 전압에 이 RPM이 한계인듯 합니다.

136RPM의 속도는 빠르단 느낌도 느리단 느낌도 없이 딱 적당한 것 같고요. 

책상에 30kg에 가까운 모니터와 모니터 암, 스피커와 파워 서플라이, 스탠드 및 기타 등등등이 올라간 상태입니다. 

이런 무게를 올리고도 상승할 수 있습니다만 버거운 느낌이 있고 모터의 과열이 심합니다. 

RPM을 낮추시던가 24V를 사용하시던가 하면 더 안정적일 것 같긴 합니다. 

72RPM 모터로 변경했습니다. 136RPM 모터는 장기적으로 문제가 될 것 같습니다.

육각렌치 6mm 가 핸들 대신 들어갑니다. 

사진은 손잡이가 짧은 형태인데, 저런걸 구매하시면 안되고 길이가 긴 형태로 나온 걸 사셔야 합니다. 

제가 사용한 제품은 긴 부분이 120mm 정도 되었습니다. 

너무 좋은 걸 구매하면 자르기 힘들 수 있습니다. 

육각렌치와 모터를 연결해줄 커플링coupling이 필요합니다.

가격이 조금 더 비싸지만 토크에 강한 올드햄 방식 커플링으로 구매해야 합니다. 

모터측 구멍은 6mm, 렌치측 구멍은 7mm로 구매해야 하는데

6mm 다음에 8mm 가 오는게 표준이라 6*7mm 를 찾을수가 없네요

www.aliexpress.com/item/1005001602250533.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.7e404c4dp1AptC

이 제품에서 6*6 과 7*7을 하나씩 구매했습니다. 조합해서 6*7을 만들려 합니다. 

이런 리지드 커플링은 절대 사용하시면 안됩니다. 

모터 드라이버는 Cytron 사의 제품입니다. 

www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1289653

수동제어 목적으로는 cytron사의 이 제품이 더 나을 것 같은데,

아쉽게도 수입되지 않은 것 같아서 배송료 저렴하게 구하기는 힘들 것 같습니다. 

www.cytron.io/p-10-amp-7v-30v-potentiometer-and-switch-control-dc-motor-driver

위의 부품들만 있으면 구동계는 완성할 수 있습니다. 

전원은 모터 구동시 대략 12V4A 정도 소모하는데 제가 갖고있는 12V3A로 어댑터로 돌아가긴 했습니다. 

다만 이 부분은 보장할 수 없으니 5A 이상 되는 여유있는 전원을 사용하시길 추천드립니다. 

도면의 핵심 수치입니다. 모터를 저렇게 배치하도록 브라켓을 제작해 주면 됩니다. 

절대 지켜야 할 수치는 구동축과 바닥면과의 거리(15.07) 이고

벽에서의 거리(25.64)는 +- 1mm 여유가 있습니다. 

모터의 지름은 38.64mm 이고 모터축 중심으로는 바닥에서 22.04 입니다. 

물론 오차가 다소 있습니다만 커플링으로 보정 가능합니다. 

검색해보니 비교적 싼 가격(11000원)에 13A 모터 드라이버가 있어서 구매했습니다. 

이 드라이버는 스위치가 달려 있어 그냥 수동으로 작동시킬 수도 있습니다.

아두이노 연결 없이 반자동 방식으로 만들어도 되긴 하겠네요. 

기존 회로는 L297의 제어신호(INA, INB, EN) 이 들어가야 했는데 

새 드라이버는 PWM, DIR로 제어해야 해서 다시 납땜하고 스케치 수정. 

본체는 나사못으로 고정했습니다. 

컨트롤러는 나중에 위치를 잡으려고 일단 양면테이프로 임시고정했고요.

파워 서플라이로 전력을 공급할 때 거의 12V 4A를 소비하길래 어댑터를 교체할 생각을 했습니다만

그냥 돌려보니 잘 작동하네요

저장, 로드, 이동 모두 잘 작동합니다. 

OLED 번인을 막기 위해 일정시간 입력 없으면 화면이 꺼집니다. 

작동하지 않는 시간이 더 긴 관계로 아두이노에 슬립모드를 적용시켜 볼까 생각도 합니다만

모터 드라이버도 있고 해서 전반적으로 회로를 다 뒤엎어야 하므로 그건 관두는게 나을 것 같습니다. 

버그가 약간 있는 것 같은데 20cm을 올라갔다가 20cm을 내려보면

내려오는 쪽이 더 길게 내려오네요.

센서에서 인터럽트로 계산하는 건데 왜 이런 오차가 발생하는지 모르겠습니다. 

조립할때 구동부에 기름칠을 잘못해서

이동할때마다 상당한 소음이 발생하는 관계로 그것도 손을 봐야 합니다. 

이번 프로젝트는 제작보다 부품 고르고 수급하는 게 어려웠습니다. 

책상을 움직일만한 모터 중 제일 작고 저렴한 모터를 고르고

다른 부품들 수급하는 시간이 전체 과정에서 99%를 차지한 것 같군요. 

DIY프로젝트가 그렇듯 완벽하게 하려면 한이 없으므로

여기서 일단 마무리하고 차차 수정할 계획입니다

오랫만의 SKARSTA 업데이트네요. 

지난 포스팅에 eeprom의 float 저장 문제를 끝내고 완성을 지었습니다. 

이렇게 작동 확인도 했고요.

이제 달기만 하면 끝. 

그런데 작동을 시켜보니 안올라갑니다... 

파워 서플라이 직결로 모터 토크가 충분한건 확인을 했습니다. 

그런데 L298 드라이버가 채널당 2A 가 피크라서 전류가 모자라더군요. 

일단 신호선을 같이 연결해줬습니다. 

극성을 체크해서 극성이 맞도록 모터의 출력도 연결해줬습니다. 

이제 같은 신호가 드라이버의 2채널로 같이 들어갑니다. 

2채널로 나오는 모터의 출력은 모터 하나로 연결되어 병렬 연결한 효과를 냅니다. 

사실 이렇게 쓰는게 맞는지는 100% 확신이 들지는 않지만 일단 동작은 하더군요.

아까보다 조금 나은듯 하지만 여전히 약간 힘이 모자랍니다. 

그리고 모터 드라이버에서 열이 심하군요. 

아무래도 더 고출력의 드라이버를 찾아보거나

FET를 이용해서 고출력 DC모터 드라이버를 만들어야 할 것 같습니다. 

완성을 코앞에 두고 이렇게 멈추네요

if 문으로 도배를 하다가 너무 복잡해져서 싹 지워버렸습니다. 

그리고 각 일반 모드, 저장 모드, 로드 모드로 동작 모드를 분류하고 switch-case 문으로 정리했습니다. 

이렇게 하니 훨씬 깔끔하네요

높이값을 저장하는 부분에서 좀 문제가 있었습니다. 

EEPROM.write 는 byte 값만을 저장합니다.

제가 쓰는 높이값 float는 EEPROM.put 을 이용해 저장하고 EEPROM.get으로 로드합니다. 

그런데 위치를 여러개 저장하면 자꾸 오버플로가 일어나더군요. 

사용에 문제가 있었나 하고 구글링을 해봐도 다들 EEPROM.write 대신 EEPROM.put을 쓰면 된다는 식으로만 소개하고 있었습니다. 

EEPROM만을 확인하는 테스트 코드를 짜봤습니다. 

연달아 값을 저장하고 로드해보니 힌트가 보였습니다. 

어떤 값을 저장하던 마지막 값은 정상이고 그 전 어드레스의 값은 오버플로가 나네요

어드레스를 1,2,3 순으로 1씩 증가시키던 것을 2씩 증가, 3씩 증가로 바꿔봤습니다. 

5씩 증가할때부터 정상으로 입출력이 됩니다. 

즉 값을 어드레스 0 = 72.54, 어드레스 5=83.26, 어드레스 10=90.92 이런 식으로 띄워 저장하면 됩니다.

생각해보면 EEPROM의 메모리는 정해져 있는데 byte 자리에 float값을 똑같이 집어넣을 수 있으면 말이 안되겠지요. 

헤더파일에서 알아서 처리해주는가 싶었는데 그렇지 않고 사용자가 직접 처리해야 하는 거였습니다. 

이제 잘 저장되고 로드됩니다. 

커버를 출력해서 끼워봤습니다. 

다 잘 맞는편인데 실수로 컨트롤러 전선 빼는곳을 안 만들었네요. 

칼로 잘라서 적당히 뚫었습니다. 

백년만년 simplyfy3D만 써오다가 큐라를 써봤는데 설정을 좀 잘못해서 표면이 울었네요

스위치를 아주 짧게 반복해서 누르면 센서에 인터럽트가 발생하지만 높이 연산이 안되는 문제가 있었습니다. 

그런데 오랫만에 다시 확인해보니 그 문제가 저절로 사라졌네요????

뭐가 어찌된건지 모르겠지만 뭐 잘 되니 다행입니다. 

번인을 방지하기 위해 millis함수로 3분이 지나면 OLED화면이 꺼지도록 했습니다. 

그러다가 스위치를 누르면 이렇게 화면이 들어오죠. 

높이를 EEPROM 에 저장하고 로드할 수 있도록 하고 있습니다. 

현재는 높이를 저장할때의 화면입니다. 

전반적인 동작은 스위치를 눌렀을 때 각 상황에 맞는 동작을 해야 하는 지라 조건이 좀 복잡합니다. 

일반 상황에서는 업&다운 스위치로 업&다운 

중앙 스위치를 길게 누르면 세이브 모드로 들어가고 거기서 업&다운 스위치로 어드레스 변경.

다시 길게 누르면 높이를 저장. 

짧게 누르면 로드 모드에서 어드레스 변경 및 로드... 

이런 식이다 보니 if문이 가득한 코드가 되어가고 있네요. 

조립하고 U8GLIB 라이브러리 테스트해봅니다. 

일단 스위치 누르면 동작하는건 간단하고요.

무게로 축이 쳐지면서 센서핀이 바닥에 닿는 소음이 납니다. 조립하면 안 날듯. 

128*32 화면에 이쁘게 담는건 좀 어렵군요. 

폰트 바꾸고 1픽셀씩 이동하며 테스트중입니다. 

센서가 회전을 감지할때마다 interrupt 를 발생시켜 높이를 계산하도록 했습니다.

그런데 스위치를 아주 짧게 누르면 인터럽트는 발생하지만 높이계산은 안되는듯하여 원인을 파악중입니다. 

4개 정도의 높이를 자체적으로 저장해서 정해진 위치로 쉽게 이동하도록 할 생각입니다. 

여태 아두이노 프로젝트는 많이 해봤지만 EEPROM은 처음 써보게 되겠네요.

추가로 OLED를 계속 켜게 되므로 번인 현상이 우려가 됩니다. 

일정시간 입력이 없으면 ON/OFF가 되게 만들어야 할 것 같네요. 

커버까지 달아서 노출되지 않게 하려고 하니 손볼게 많네요

이번엔 Fusion360으로 작업해 봤는데 아직 좀 어색합니다. 

솔리드웍스는 개인작업할땐 버전관리와 클라우드 업로드가 힘들어 퓨전이 그런 면에선 좀 더 편하지요. 

단축키와 몇가지 인터페이스도 퓨전이 더 낫습니다. 

하지만 여전히 솔리드웍스의 메이트가 더 편한 것 같고

어셈블리 내에서 파트 편집이나 스케치의 스냅 기능은 솔웍이 더 좋은 것 같습니다. 

구조는 매우 단순합니다.

DC모터로 오르락 내리락 하는데 센서를 하나 달아서 회전수를 감지하는거죠. 

구조가 간단한 만큼 이번에는 PCB를 만들지 않고 그냥 기판에 직접 납땜하려고 합니다. 

이번에도 아두이노입니다. 

컨트롤러는 단순하게 0.91"OLED와 스위치 3개. 

오랫만에 만능기판에 직접 납땜해보는군요. 

저번주에 조립이 거의 끝나고 의뢰인 Valerio Rossit 에게 메일을 보냈습니다. 

며칠후면 조정이 끝나고 보낼 수 있을 것 같다고요. 

혹시 사용이 어렵진 않냐 물어보길래 로터리 스위치 하나밖에 안 달려있으니 걱정말라고 했습니다. 

그리고 지난번 프랑스 의뢰인에게 보냈던 메뉴얼을 보냈죠. 

그랬더니 답장이,

[혹시 이거 30노트밖에 안되는건가요? 전 15노트가 필요한데요]

???????

당황속에 30노트로만 만들었다고 했습니다.

그제서야 자기가 제대로 안봤다고 자기는 꼭 15노트가 필요한데 어떻게 안되겠냐고 하더군요. 

뮤직박스를 제작하는 사업을 하는데 손펀칭하다 죽어나는 중이라더군요. 

그래서 좀 고민을 해봐야 겠다 했습니다. 

의의로 간단히 해결이 되더군요. 

종이 감지 센서 위치를 반대로 옮기고 15노트 길이에 맞게 분리 가능한 가로대를 하나 추가했습니다. 

소프트웨어는 손댈 필요 없이 그대로 작동했습니다. 

요렇게 막대기 하나만 꽂으면 간단하게 15노트 사용이 가능합니다. 

그런데 다시 30노트 종이를 끼워보니 위치가 영 다르네요.

확인해 보니 15노트 종이는 국내제작인데 30노트랑 종이의 여백 폭이 미묘하게 다르더군요. 

이걸 수정할 순 있지만 시간이 또 걸릴테고요.

발레리오씨는 15노트만 필요하다고 했으니 일단 이번 작업은 여기까지 하려고 합니다. 

이탈리아 아저씨가 주문한 펀처를 거의 다 만들어 가는 와중에 이거 15노트 안되냐고 물어왔습니다. 

안된다고 했더니 자기는 15노트만 필요하다는군요. 

어떻게 좀 안되겠냐고 되기만 하면 2대 사겠다고 부탁을 합니다. 

정말 손으로 구멍뚫기 싫어하시는 듯 합니다.... 

일단 연구해보마 했습니다.

musicboxmanics에서 15노트 dxf 포맷을 다운받아 보니 기계에선 이상없이 읽어들입니다. 

어찌보면 당연한 것이 XY좌표계만 있으면 되니 15노트건 30노트건 되는거겠죠. 

그러니 15노트 종이가 들어가기만 하면 되는데 센서 위치의 문제가 있습니다. 

위에서 본 모습입니다. 종이 좌표상 왼쪽 아래가 0,0 위치가 됩니다. 
센서는 Y축 방향으로 좌표상 위쪽에 있습니다. 

센서가 반대로 아래쪽에 있다면 종이의 Y축 원점은 15노트나 30노트나 같습니다.

하지만 센서가 올라가 있는만큼 15노트 종이는 위로 올라가야 합니다. 

그래서 종이의 Y좌표 원점이 각각 따로 존재하게 되는 것이죠. 

생각같아서는 전체 재설계하고 싶긴 한데 그럴 시간은 없죠. 

일단 종이 감지 센서를 반대쪽으로 옮기고 가운데에 가로막대를 하나 끼울 수 있게 했습니다. 

이렇게 하면 30노트는 그대로 사용하고 15노트 사용시 막대를 끼워 칸막이를 만들고 종이를 끼우면 됩니다. 

전에도 언급했지만 이사하면서 수동 높이조절 책상을 구매했습니다. 

수동을 사서 저렴하게 전동화 할 계획을 세웠습니다.

구매했던 부품들도 도착하고 다른 일도 대충 정리가 되기 시작해서 작업에 들어갔습니다.

모터는 555모터를 사용하는 12V 136RPM 기어드 모터입니다. 

집에 있던 다른 기어드 모터를 사용하려고 했으나 35RPM짜리라 너무 느리더군요.

136RPM짜리는 토크가 부족할 수 있으나 반대편에서 양쪽으로 장착하여 쓰면 괜찮을 것 같아 2개 주문했습니다. 

6mm 육각렌치를 절단하여 6*7mm 커플링에 끼웠습니다.

책상의 수동핸들을 끼우는 구멍입니다. 

이렇게 6mm 육각렌치가 딱 맞습니다.

모터 위치가 애매하면 축 하나를 더 연장하고 커플링 2개로 연결할 생각이었습니다. 

다행히 그냥 저 위치에 잘 고정하면 될 것 같습니다. 

전동 드라이버 배터리를 연결해 봤습니다. 

모터 1개로도 업&다운이 되는군요. 괜히 2개 구매했습니다. 

컨트롤러를 어떻게 할지 생각중입니다. 

메이커페어에 출품했던 3대분은 국내에 2대, 프랑스에 1대 판매가 되었습니다. 

최초 3대분은 재고처리에 목표가 있어서 거의 원가에 가까운 금액에 판매가 되었습니다. 

장기적인 동작에 문제가 있을지는 모르겠으나..

여태 고장났다고 연락온적은 없으니 잘 되고있는거라 생각중입니다. 

프랑스 판매 이후 러시아와 브라질 분도 연락이 왔는데 판매는 안됐고요. 

이번엔 이탈리아에서 연락이 왔네요. 

뮤직박스 제조 판매를 하시는 분인데 악보 펀칭이 너무 힘들다고;; 구매를 원하시더군요. 

기존 완성품 판매 후 혹시나 하고 3D 출력물은 1대분 재고를 뽑아놓은지라 제작완료후 거래하기로 했습니다. 

1차 제작버전과 거의 달라진점은 없지만 펀칭된 종이 찌꺼기가 잘 배출되도록 배출구 형상을 바꾸고

별도 DC 강압회로를 달아 안정적으로 5V 전원을 공급할 수 있도록 했습니다. 

연휴동안 작업해서 이탈리아로 보내야 겠네요

말씀드렸다시피 기존 소지품이 판매가 되었습니다. 

보내드리기 전에 점검하다가 보니 수정해야 할 부분들이 생겨 많이 수정을 하게 됐네요

기다려주신 구매자분들께 감사드립니다. 

오른쪽같이 통로가 좁으면 가끔 종이가 꽉 끼어서 내려오지 않는 경우가 있습니다. 

왼쪽처럼 넓게 수정했습니다. 

종이가 통로에 끼면 뚫리긴 하는데 뜯어지질 않아서 그대로 붙어있게 됩니다. 

수정후에는 잘 떨어져서 쓰레기통으로 잘 모입니다. 

조립하고 작동테스트하다가 5V 레귤레이터가 탔습니다.

원래 발열이 엄청 심하던 상황이라 작동되더라도 수명이 길지는 않을 것 같아 수정에 들어갔습니다. 

확인해 보니 LM1117이 감당해야 하는 전류량이 너무 높더군요. 

센서와 칩 별로 별도의 LM1117을 배당해서 전류를 여유있게 쓰도록 해봤습니다. 

발열은 줄었으나 LCD가 제대로 나오지 않는 문제가 발생. 

이틀에 걸쳐 원인을 찾았으나 모르겠더군요. 

LM1117 DC Step down converter를 사용해서 12V -> 5V로 별도 전원을 만들어주었습니다. 

잘 되네요

며칠동안 고생은 했지만 그래도 기존에 미흡하고 불안했던 부분이 다 수정되어 좋군요. 

뮤직박스 카페와 인스트럭터블스의 제작기 말미에

메이커페어 출품 기기를 처분한다고 써놨는데요.

딱히 팔아서 이득을 남기려는 목적은 없었습니다.

다만 이게 1대분 재료비가 20만원에 육박한 물건이다 보니 3대를 끌어안고 있느니 팔리면 다행이다 싶었죠. 

부품 상태로 보관하면 언젠가 또 쓰긴 하겠지만 보관도 일이고요. 

판매 가격도 거의 재료비+조립공임 정도로 올려놨는데 그래도 한개씩 한개씩 없어지긴 했군요. 

2대가 거의 동시에 팔렸는데 1대는 프랑스에서, 1대는 국내에서 연락이 왔습니다. 

출고전 전부 재검수하고 있습니다.

전시회때는 계속 분해조립하다 보니 록타이트 등을 바르지 않고 조립한 볼트가 많아요. 

살짝 높이 변경과 볼트구멍 위치가 변경된 버전이 있는데

그 부품끼리도 섞여있어서 다 뒤집어엎고 록타이트 발랐습니다. 

하판 부품은 하나 모자라서 출력.

날씨가 추워서 브림은 최대한 넓게 잡고 출력하는 중입니다. 

며칠간은 이거 조정하는데 써야겠네요

이번주에 메이커페어라 마지막 조정을 하고 있습니다. 

악보 선택과 펀칭, 뮤직박스 연주까지 연속으로 찍어봤습니다. 

항상 쓰던 솔리드웍스가 아니라 Fusion360에서 설계했습니다. 

그간 업데이트가 많이 되었더군요. 

약간 아쉬운 점은 있는데 수정없이 그냥 쓸 생각입니다. 

인서트 너트를 6개 넣었습니다.

2개는 PCB를 직접 고정하고 4개가 뚜껑을 고정합니다. 

18650충전회로가 따로 들어있진 않아서 배터리 교체하려면 볼트를 열어야 합니다

나중에 생각나면 충전회로를 넣을 수도 있겠네요. 공간은 충분합니다. 

원작자의 회로도를 기반으로 레이아웃을 좀 변경해서 전체 크기를 줄였습니다. 

방사능이니까 노란색 PCB로 만들어 봤습니다. 

위의 2개는 eagleCAD 보드 파일과 스키메틱입니다. 이글캐드 버전은 9.5.0 이고요

아래 압축파일은 거버 파일입니다. JLCPCB 용이고 그대로 업로드해서 주문할 수 있습니다. 

저 PCB만 단독으로 5장 주문시 15.87$ 들었습니다. 

기타 부품 리스트입니다.

Ebay 구매품

SBM-20 Tube - https://ebay.to/2o5k0H2

Aliexpress 구매품

nodeMCU - https://bit.ly/2n3DZWN

터치 LCD - https://bit.ly/2mrJQot

1차 승압회로 - https://bit.ly/2o0PrT1

2차 승압회로 - https://bit.ly/2mnpYme

18650 배터리 홀더 - https://bit.ly/2oMCxIM

Devicemart 구매품.

SK-12D02 http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=14566

퓨즈 CLIP GS-6S http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=36061

1/4W 1% Axial Resistor 223F (22KΩ) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2040

1/4W 1% Axial Resistor 104F (100KΩ) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2055

1/4W 1% Axial Resistor 475F (4.7MΩ) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1329609

Mono Cap 220pF X7R 50V http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1416

1/4W 1% Axial Resistor 102F (1KΩ) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2014

1/4W 1% Axial Resistor 331F (330Ω) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2005

[3R4HT-7] 3파이 고휘도 LED 반투명 (빨간색) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2848

2N3904 http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1609

핀헤더 Single 1x40Pin Straight(2.54mm) http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=2825

5V 수동 부저 [FQ-036] http://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1361065

전선, 인두 등 공구등은 제외하고

대략 계산해보니 부품값은 5만원이 안되는듯 합니다. 

레이아웃이 변경된 만큼 아무 부품이나 납땜하면 큰일납니다. 

일단 스위치와 저항, TR, 캐패시터부터 납땜해 줍니다. 

승압회로가 2개 들어갑니다. 

작은 회로는 리튬이온 배터리의 3.7~4.2V 전압을 5V 로 승압해서 VCC로 사용합니다. 

큰 회로는 5V 전압을 430V DC 승압해서 측정 튜브에 인가하는 역할을 합니다. 

직류 전원이라 고전압이라도 감전되거나 하지 않고 안전합니다. 

1차 승압회로를 납땜 후 2차 승압회로 작업 전에

반드시 위 사진과 같이 터미널로 연결될 전선(빨강,검정)을 미리 납땜해 줍니다. 

430V 스텝업 회로는 위와 같이 점퍼 핀을 위에서 꽂은 후 

아래에 튀어나온 핀을 일단 납땜해 줍니다. 

그리고 위의 플라스틱 부품을 제거하고

위에서 납땜해줍니다.  그리고 먼저 납땜해 주었던 전선을 터미널에 연결합니다. 

볼트 구멍을 만들긴 했지만 볼트 고정시 LCD에 간섭이 일어나므로 양면 테잎으로 고정합니다. 

문구용 쓰면 절대 안됩니다. 다이소에서 차량 블랙박스용으로 쓰이는 VHB 양면 테잎을 사용했습니다. 

극성이 바뀌지 않게 방향을 잘 맞춰 붙입니다. 

납땜합니다. 

다음 작업을 하기 전에 일단 전압을 맞춰줘야 합니다. 

배터리를 끼우고 1차 승압회로에서 5V 가 나오도록 가변저항을 돌려 맞춥니다. 

2차 승압회로에서 420~430V 가 나오도록 맞춥니다. 

알리에서 파는 LCD는 아래쪽 헤더핀이 납땜되지 않은 상태였습니다. 

이 회로에선 쓰이지 않지만 고정용으로 필요합니다. 

미리 납땜한 후 PCB에 끼우고

아래에 튀어나온 핀을 납땜해 줍니다. 

4개 전부 다 할 필요 없고 한두개만 하면 됩니다. 

나머지 부품들을 모두 납땜했습니다. 이부분 사진을 안찍었는데 별로 어렵진 않습니다. 

가이거 카운터 극성있으니 연결시 주의해야 합니다. 

스케치 업로드는 https://pashiran.tistory.com/946 편에 제가 쓴 글 참조하시면 됩니다. 

스케치 소스는 원작자의 github https://github.com/pra22/GC-01-Geiger-Counter 에 올라와 있습니다. 

페북 메이커 모임에 이런걸 만들 계획이다 올렸더니 생각외로 반응이 좋았습니다. 

그러던 중 한분이 캘리브레이션은 어떻게 할 생각인지 물으시더군요. 

그리고 캘리용 표준 방사능 물질 디스크 같은 것들을 판매한다고 알려주셨습니다. 

찾아보니 정말 있긴 한데 가격이 60~80$ 수준으로 제가 만들 계획인 방사능 측정기보다 비쌉니다. 

거기다 반감기도 짧아서(1년 내외) 처음 한두번 쓰고 나면 더 쓰기도 힘들겠더군요. 

그러다 이런 물건을 발견했습니다. 그냥 실로 뭔가 짠 물건인 것 같은데.. 토륨 랜턴 맨틀? 

검색해보니 캠핑할 때 쓰이는 등유 랜턴 등에 쓰이는 심지입니다. 

밝기를 강화하기 위해 토륨을 첨가했는데 여기서 방사능이 나온다는군요. 

현재는 방사능 문제로 토륨을 첨가하지 않고 있는데

그 물건을 방사능 테스트용으로 판매하더군요. 

누군지 모르겠지만 이걸 이런 목적으로 팔아먹을 생각을 한 그 누군가는 봉이김선달 뺨때리겠네요.

일단 nodeMCU를 아두이노 환경에서 사용하기 위한 세팅을 해야 합니다. 

환경설정으로 갑니다. 

추가적인 보드 매니저 URLs 에 

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

를 입력한 후 [확인] 을 누릅니다. 

[툴] - [보드] - [보드 매니저] 로 갑니다. 

node 나 esp 를 검색어로 입력하면 나오는 esp8266 관련 보드들을 설치해 줍니다. 

이제 다시 [툴] - [보드] 로 가면 기존에 없던 ESP패밀리 보드들을 선택 가능한 것을 볼 수 있습니다. 

제가 갖고있는 보드는 Lolin(=wemos) D1 보드라 해당 보드를 선택하고 예제의 blink를 업로드해봤습니다. 

이상없이 깜빡이는군요. 

테스트삼아 LCD만 연결해 봤습니다. 

아두이노 기본상태에서 원본 Geiger_Counter 코드를 업로드하려면 아래의 라이브러리 3개를 추가해야 합니다. 

Adafruit_GFX.h
Adafruit_ILI9341.h

XPT2046_Touchscreen.h

해당 라이브러리들은 모두 [라이브러리 관리..]에서 검색해보면 나오므로 설치후 업로드하면 됩니다. 

일단 브레드보드에 연결해봤더니 LCD 표시는 되는군요. 

원본 : reddit(링크)

자세한 제작기는 instructables(링크) 에 올라와 있습니다. 

원래부터 방사능 측정기를 하나쯤 갖고 싶다고 생각해왔습니다. 

구매하자니 너무 비싸고 만들자니 기초이론만 약간 알고있어서 차일피일 미루고 있었죠. 

이 제작자가 만든 버전은 이미 만들어진 모듈을 이용해서 쉽게 만들 수 있습니다. 

각 구성부품은 모두 이베이나 알리익스프레스에서 쉽게 구할 수 있습니다. 

SBM-20 가이거 뮐러 측정관을 사용합니다.

러시아도 아니고 소련제 쯤은 될것 같은데 생산년도는 잘 모르겠군요. 

베타와 감마선을 측정할 수 있다고 써있군요. 

각종 방사능과 측정원리 및 방사능에 대한 자세한 자료는 

라플님의 과학 실험 블로그(링크)에 잘 나와 있습니다. 

위의 SBM-20 튜브는 이베이에서 19$ 정도 하고 터치 LCD가 8$, 

승압모듈 2개가 5$로 부품 구매 비용은 32$ 정도 들게 됩니다. 

이외에도 ESP시리즈의 nodemcu(2.2$)와 18650배터리와 홀더 및 기타 전자부품(저항, 트랜지스터 등)

이 필요하지만 저는 이것들은 갖고 있습니다.

구매해도 몇달러 추가되지 않습니다. 

현재 펀처의 작동방식은 위와 같은데 다소 문제가 있습니다. 

리밋 스위치 1개로 작동을 체크하다 보니 감지하는 것이 확실하지 않습니다. 

적절한 타이밍을 잡는 튜닝이 없으면 제대로 움직이지 않게 되죠. 

데이터를 공개할 생각이다 보니 튜닝 난이도가 없도록 해야겠더군요.

리밋 스위치를 위아래로 배치해 포지션 감지가 확실하도록 할 생각입니다. 

또 수정입니다. PCB 버전이 벌써 3.5가 됐네요. 

자료 공개를 염두에 두고 만들기 시작했습니다만

슬슬 사람들이 만들 수 있을까 의심이 들기 시작합니다. 

instructables에 글도 올리고 10월에 있을 메이커페어 용으로 계속 조립 진행을 하고 있습니다. 

최근에 계속 펀칭 모터가 작동을 안하는 사태가 발생해서 고생을 했습니다. 

2대의 기기가 같은 증상이라 회로를 의심했으나 아무리 확인해봐도 정상이더군요. 

테스트 코드를 돌려봤는데 아두이노에서 컨트롤 신호는 전부 정상으로 나옵니다. 

하지만 L298N 칩에서 출력이 나오질 않습니다. 

그래서 이번엔 PCB를 의심했으나 PCB는 이전에는 제대로 작동했던 것을

약간만 수정해서 새로 주문한 것이라 이것도 용의선상에서 벗어났습니다. 

어제 알리에서 새로 주문한 L298칩이 도착해서 브레드보드에 꽂아 테스트코드를 돌려봤습니다. 

허무하게도 잘 돌아가더군요

범인을 잡았습니다. 

이제 다시 진행이 가능할 듯 합니다. 

개인적으로 혼자 만들어 쓰는것과 표준화 시키는건 참 난이도가 다르다는 생각을 요즘 많이 하게 됩니다. 

하나 만들때는 갖고 있는 부품들로 해결할수 있었습니다. 

하지만 공개 여부를 생각하고 만들어 보면 지금은 팔지 않는다던가 만들기 힘들다던가 하는 물건들이 많군요.

처음 사용했던 모터는 비싸서 비슷한 대체품을 구매했더니 이건 미묘하게 토크가 모자라 펀칭을 못합니다. 

그래서 다시 22RPM짜리로 새로 구매해서 배송되느라 시간이 많이 걸리네요

1602LCD도 여러개인데 볼트 구멍도 다르고 높낮이도 다르군요

LCD 장착부 수치를 고정할수가 없습니다.

이건 뭐 만드는 사람이 알아서 잘라 붙이던지 해야겠네요

케이블 길이도 지정해줘야하고요

스텝모터가 안 돌아서 일주일간 이유를 찾았습니다. 

모터를 바꿔보고 드라이버를 바꿔보고 했는데 이상하게 DRV8825드라이버와 저 모터만 궁합이 안좋네요

왼쪽부터 계속 업그레이드 되고 있습니다. 성능적으로는 다 비슷하지만요. 

펀처 구멍을 철판을 잘라붙여야 해서 제작 난이도가 있었는데

프로파일에 끼우는 M3 사각너트를 활용하면 된다는 사실을 깨달았습니다. 

드릴날을 잘라 끼워야 하는 것도 알리에서 구매 가능한 2.5mm 샤프트를 쓸 수 있을지 테스트해볼 예정이고요

종이를 밀어주는 실리콘 롤러도 몇년전 다이소에서 구매했던 것이라

더이상 구할 수 없어 대체품을 테스트해보는 중입니다. 

정말 자잘한 수정거리가 많아서 골치가 아프네요

10월 메이커페어에 출품신청하기도 했고 겸사겸사 instructables 에 올리려고 메뉴얼 작성중입니다. 

영어로 일일이 설명하기도 어렵고 단계별로 사진을 엄청 찍어야 해서 많이 번거롭네요

애초에 동영상 메뉴얼을 만들걸 그랬다 하는 생각도 드는군요. 

그나저나 새로 만든 보드로 조립하니 왠지 Y축 스텝모터가 안움직이는군요

원인찾느라 고생하고 있습니다. 

완성도를 높이기 위한 마지막 수정작업을 했습니다. 

보드를 2개로 나눠 LCD는 전면부에 엔코더 스위치와 같이 배치했습니다. 

실측하여 3D 작업을 합니다. 

부품을 배치하고 3D 출력해서 마무리지을 생각입니다. 

새 기판이 도착하자마자 작업을 시작했습니다. 

역시나 버그가 있네요. NANO에서 MEGA2560 으로 변경하면서 핀을 그대로 둔게 있었습니다. 

일단 테스트 코드를 넣어서 좌표대로 잘 펀칭이 되는지 확인해봤습니다. 

Mega2560 보드를 새로 주문해 놓고 일단은 아두이노 나노로 진행을 하고 있습니다. 

변수가 모자라는 부분은 나중에 MEGA 보드에서 늘리면 되기 때문에 바로 적용을 할 수 있죠. 

음표 3개짜리 악보를 만들어 테스트용으로 사용하고 있습니다. 

데이터를 모두 불러들여 정상적으로 기록된 것을 볼 수 있습니다. 

저 데이터는 사실 전부 inch 값이기 때문에 25.4를 곱해야 mm 단위로 변합니다. 

나중에 한줄만 추가하면 되므로 일단은 그냥 사용하고 있습니다. 

X좌표값이 크기 순서대로 되지 않는 경우 순서대로 정렬을 해야 합니다. 

그래야 종이에서 처음부터 순서대로 펀칭을 하게 되겠죠.

지난 포스트(링크) 를 참조해서 정렬을 해 봤습니다. 

위쪽이 정렬되지 않은 데이터고 아래쪽이 정렬된 데이터입니다. 

첫번째 XY(1.44 , 1.41) 가 두번째 데이터에서는 맨 아래쪽으로 이동한 것을 볼 수 있습니다.

여기까지 작업한 후의 동작화면입니다. 

이제는 실제로 모터를 동작하며 펀칭 동작으로 들어가게 되겠죠. 

여태 카페에서 작업을 잘 했는데 몰입하기 좋아서 참 많이 도움이 됐습니다. 

이제는 모터를 돌려야 하니 집에서 계속해야겠네요