MakerLee's Workspace

한겨울 혹한이 닥쳐오면서 자전거가 봉인된 지금,

같이 진행하던 아이폰용 보조 배터리를 만드느라 고생하고 있는 중입니다.

기판만 3번 제작했는데 제대로 되는게 없군요 -_-;;

제작전 생각했던 제원은 다음과 같습니다.

1. 18650을 기본으로 하고 AA배터리도 사용 가능.

2. 18650 배터리는 24pin 핸드폰 충전기로 충전.

3. usb 커넥터 연결이 가능,

4. usb로 18650 충전이 가능.

상당히 다기능이죠.. 덕분에 제작난이도가 상당히 올랐습니다.

AA배터리로 아이폰을 충전하기 위한 5V 스텝업은 MAX1676 을,

usb로 18650을 충전하기 위한 충전회로는 MAX1736 을 선정해서

샘플요청하고 배송받아 제작에 들어갔습니다.

코스트코에서 순전히 자작용 박스로 사용하기 위해 구매했던 Altoids 캔을 사용하기로 결정하고,

그에 맞춰 회로를 제작했습니다.

다행히 18650과 AA배터리 홀더가 들어가면 간신히 딱 회로크기가 나올 것 같더군요 :)

본격적인 제작전 승압회로와 충전회로의 테스트본을 만들어 제대로 동작하는지 시험중입니다.

5V 로 리튬이온을 충전중인데 3.7V였던 배터리가 몇분간 충전후 3.85V로 올라갔습니다.

미니 usb커넥터를 갖고 있어 아이폰과 연결시 싱크도 가능합니다만....

Altoids 케이스에 넣으니 높이가 오버돼서 뚜껑이 닫히질 않더군요...OTL

18650이 범인이었고, Bottom 면으로 붙어있는 usb 커넥터와 24Pin 커넥터도

높이 상승의 요인이었습니다.

배터리 홀더 폐지하고 커넥터도 Top 면으로 올리기로 결정.

그리하여 다시 제작된 Ver 2.0

배터리 홀더를 포기하고 직접 선으로 납땜한 후 배터리 고정을 위해 주석선을 둘러 납땜했습니다

저렇게 전선을 고정부품으로 쓰는 건

옛날옛적 어느 가전기기를 분해했다가 본 방법인데 이럴때 참 유용하군요.

높이가 아슬아슬하게 딱 맞습니다.

커넥터를 상면으로 돌렸습니다.

충전도 이상없고...

그런데 안돼... OTL

뭐가 원인인지 몰라서 보드만 다시 정리하고 그려서 Ver 3.0 만들어봤습니다.

두번째 보드까지는 충전회로(MAX1736) 까지 땜할땐 정상이다가 승압회로 땜질하니 타버리길래

이번에는 승압회로만 납땜해봤더니... 정상이고

충전회로 들어가니 역시 과열!

회로도를 잘못 그린게 틀림없다 생각하고 점검해봤더니 단순하게 생각하고 승압-배터리,

충전-배터리 연결해준 부분이 문제더군요.

즉 두 부분이 한꺼번에 연결되어있어 충전 커넥터를 꽂지 않아도

배터리-승압-충전-배터리 식으로 루프가 되고 있었던 것.

이럴때 전자회로를 제대로 배웠더라면 스위칭 가능한 회로를 만들 수 있겠지만

그럴 능력이...제게는 없죠 ㅡ,.ㅡ

결국 물리적인 스위치를 사용해서 두 회로를 선택 가능하게 만들어야 할 것 같습니다.

MAX1736 충전회로도 충전은 잘 되지만

충전중 표시가 있으면 좋을 것 같아서 따로 주문한 MCP73831 이 도착했으니

다시 Ver 4.0을 제작해봐야 할듯.

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

사포질&퍼티질

무한반복중...

표면정리 약간 남았고.. 배터리 잔량표시기와 충전단자, 스피커 커넥터 뚫고.. 스피커 고정하고.. 또 뭐가 남았더라..

4시간 작업후....그냥 자기 억울해서 올려보는 포스트

왼쪽아래 자를 보면 크기를 알 수 있습니다. 저걸 손에 쥐고 각잡아가며 몇시간을 사포질하려니 손가락이 무지 아프더군요

재료는 PS판(일명 프라판) 입니다.

여기까지가 대략 새벽 3시... 육면 직각 다 맞추고 사이즈 오차 줄이면서 사포질하는건 쉬운일이 아니네요;;

스폰지사포로 둥글게둥글게~ 

완성하고 나면 좀 이쁠까요?

자전거용 아이폰 독스피커를 소개합니다.

핸드폰 충전기로 충전 가능하고 내장 배터리의 용량은 4550mAh입니다.

스피커 기능뿐 아니라, 보조 배터리로서 아이폰을 충전할 수도 있습니다.

보스턴 어쿠스틱스의 20W 트위터를 채용했습니다. 좌우 각도 조절도 가능합니다.

하지만 내장된 포터블 앰프의 한계상 한채널당 3W 출력을 발휘합니다.

동영상과 같이 재생/정지, 볼륨 업/다운, 이전곡,다음곡, 빠른재생/되감기 를 지원합니다.

자 그럼.. 이제부터 제작기 소개 들어갑니다.

독스피커를 만들기로 정한 후 자료조사와 함께 조금씩 테스트해보는 중입니다.

아이폰의 30핀 커넥터의 핀아웃은

http://pinouts.ru/Devices/ipod_pinout.shtml 이곳을 참조했습니다.

기본적으로는 11번 핀을 GND와 연결시키면, 커넥터 쪽으로 사운드 아웃이 나옵니다.

여기에 충전까지 가능하도록 납땜한 것입니다.

기술자료는 비아토르님의 블로그에서 많이 참조했습니다.

http://goo.gl/ZQETL

http://goo.gl/4RKdz

http://goo.gl/jUJsG

리튬이온 배터리의 전압은 3.7~4.2V 정도이기 때문에, 5V 승압회로가 필요합니다.

여러가지 회로를 많이 테스트해보다 성질을 버린 후;; 자료가 많은 MAX1676 이라는 칩을 사용했습니다.

이 부분의 회로도입니다. 

한가지 문제는 이 회로로 승압시켜 아이폰을 충전할 때 발열이 꽤 된다는 것인데,

MAX1676의 출력 한계(500mA) 때문인 것 같습니다.

걱정스럽긴 하지만 아직까지 여러번의 테스트 중간에 큰 문제는 생기지 않았습니다.

승압회로와 앰프 회로를 결합한 테스트 기판입니다.

앰프 회로는 여러가지 시험해 보다가 Texas Instruments사의 TPA6211 이라는 칩을 사용했습니다. 

3W 출력에 주변부 회로가 간단해서 소형화가 쉽고, 리튬이온 배터리로 바로 구동할 수 있다는 장점이 있습니다.

TPA6211 을 이용한 회로도는 다음과 같습니다. 스테레오 구성시 2조 구성해야겠죠.

볼륨조정 문제로 고생을 하다가, 기성제품을 사용하기로 했습니다.

http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.11592

이 물건인데, 국내에서는 2배쯤 비싼 가격에 팔리지만 옥션이나 지마켓 등에서도 구할 수 있습니다.

분해한 리모컨부

k1/k2 연결 - 다음곡

k1/k3 연결 - 이전곡

k3/g 연결 - 볼륨다운

k2/g 연결 - 볼륨 업

k2/k3 연결 - 재생/일시정지

핀번호입니다.

**참조로 사운드 아웃은 아이폰 커넥터에서 직접 뽑아내면 위 리모컨으로 조정시 볼륨조정이 안되므로

리모컨 보드에 연결해야 합니다.

자전거에서 받을 충격을 감안해 튼튼한 재료를 찾다가 FRP 플레이트를 생각해 냈습니다.

위 제품은 사실 전용 FRP 판은 아니고 PCB 용 보드입니다.

http://goo.gl/mjL3G  <-요기서 구매 가능합니다.

원래 동박이 입혀져 있는데, 잘라내서 에칭액에 통째로 담가 동박을 벗겨내면 훌륭한 FRP 플레이트가 됩니다.

모형용으로 파는 FRP플레이트보다 가격도 훨씬 싸고요 :)

아이폰을 잡아줄 부분을 제작하기 위해 뼈대로 2mm 볼트를 심어주고 있습니다. 제 아이폰은 소중하니깐요..

에폭시 퍼티로 1차 뼈대작업.

에폭시 퍼티란 홈쇼핑에서 나오는 믹스앤픽스 같은 제품입니다. 두개로 분리된 찰흙같은 물건을 섞어서 반죽하면

화학반응을 일으켜 단단하게 경화됩니다.

저는 워낙 평소에 사용량이 많아서 공업용 1Kg 짜리를 사놓고 1년내내 씁니다.

2차 뼈대작업, 이때 아이폰에 퍼티가 묻으면 난감하므로, 아이폰을 주방용 랩으로 팽팽하게 당겨 씌운 후

경화후 떼어내는 작업을 했습니다.

도면에 맞춰가며 정확한 재단을 위해 선을 그어놓습니다.

이때쯤 슬슬 기판도 제작해 놓았습니다.

여기서부터는 전용 공구가 없으면 좀 힘이 많이 들지요.

FRP플레이트는 내부의 유리섬유때문에 가공이 쉽지 않습니다.

저는 고성능 전동조각기가 있어서 그걸로 막 갈아냈습니다만

그런게 없는 분은 애초에 FRP 플레이트보다 2T 정도 되는 알루미늄판을 사용하시는 게 더 나을겁니다.

적어도 알루미늄판은 쇠톱으로 잘 잘라집니다.

갈아내고 다시 폴리 퍼티를 사용해서 조형을 합니다.

옆면은 실제적으로 힘이 가해지는 부분이 아니기 때문에, 포맥스를 순접으로 붙였습니다.

곡선을 살리기 위한 칼금이 많이 가해졌습니다.

1차 가공후, 폴리에스터 퍼티를 이용해 덧대주고 다시 갈아냈습니다.

폴리에스터 퍼티는 다소 질척한 느낌의 퍼티로,

접착력이 좋고 사포질할때 잘 갈리기 때문에 이런 2차 작업에 적합합니다.

자동차 부분도색할 때 공장에 맡기면 땜빵 메꾸는게 바로 이 폴리에스터 퍼티입니다. 페인트 가게에서 1.5만 정도에 팝니다.

자전거 스템에 고정될 부분입니다. 케이블 타이가 잘 들어가도록 걸리는 부분이 없게 제작합니다.

고정/분리는 버클을 사용하기로 결정했습니다. 옥션에서 천원이면 대여섯개 살 수 있죠.

본체에 튼튼하게 고정시키기 위해 볼트로 박아넣었습니다.

점점 세세한 마무리로 들어가는 중입니다.

거의 10시간 정도 작업해서 완성시킨 스위치;;

새끼손톱 반만한거 잡고 자르고 갈아가며 정밀하게 맞추려니 힘들더군요.

서페이서를 한번 칠해서 표면 흠집이나 디테일을 확인합니다.

상부 고정부분을 비슷한 과정으로 만들고요....

결합상태를 확인합니다.

충전은 대한민국의 표준 충전기 TTA!!

길가에 널린게 이 충전기지만 이래뵈도 이게 국가표준이라

온갖 안전장치며 성능실험을 통과해야 하기 때문에 이만한 성능에 이만한 가격의 충전기는 없죠.

배터리 용량 체커를 심기 위한 LED 구멍도 뚫어줬고요.

도색은 살짝 고민했지만... 그냥 마무리 대충하고 자동차용 유광락카로 발라버렸습니다.

오토모델링 할 때처럼 거울같은 표면 만들어 반짝반짝 광내는 짓도 못할건 없지만 실외에서 구를거라

어차피 금방 기스나고 벗겨질텐데 별 의미가 있나 싶어서 그냥 대충 넘겼습니다.

커넥터 작업도 하고

충전 on/off 스위치와 전원 on/off 스위치를 달아줍니다.

에폭시 본드로 ㄱ자 앵글과 스피커를 결합하고요.

완전 조립하기 전에 잘 작동하는지 테스트를 해봅니다.

그리고 대망의 완성입니다.

배터리 체커와 이탈방지핀을 안 심긴 했는데 이탈방지 핀에 맞는 볼펜꼬리를 찾아내면 같이 장착할 계획입니다.

(만들어놓은게 대체 어디로 도망갔는지 찾을수가 없네요)

아이폰 정품 범퍼와 SGP NEO Hybrid 장착후 결합 테스트했습니다.

디바이스 마트에서 싸게(3500) 구입한 스피커가 있어서 호기심에 한번 달아 보았더니...

와 이거 원래 스피커보다 볼륨도 커지고 그러면서도 음질은 더 좋아졌습니다.

블투 모듈에 원래 달려있던 마이크가 좀 이상해서 다른걸로 달아서 테스트해봤으나

여전히 안됨. "여보세요" 하면 "여..." 밖에 안들립니다.

뭐 어차피 스피커로 쓸거니 상관없겠죠.

스피커가 바뀌었기에 자리를 확보해 줍니다. AA 건전지 들어가는 구멍과 저음용 hole 이 날아갔습니다.

저음 효과는 거의 느끼지 못했기에 신경쓰지 않았지만 AA 배터리 포트는 살리고 싶었는데 아쉽네요.

예전 리튬배터리 충전용으로 만들었던 자작 PCB 를 서랍 구석에서 찾아내어 달아줬습니다.

24pin 핸드폰 표준 충전기로 배터리를 충전 가능합니다.

블루투스 모듈을 에폭시 퍼티로 고정했고요.

애초에는 블루투스 모듈용 배터리를 제거하고 스피커용 배터리에서 전원을 따오려 했습니다만

블루투스 모듈이 통신할 때 노이즈를 너무 심하게 발생시키더군요.

결국 다시 분리해서 따로 배터리를 달아주고

충전잭을 스위치로 분기해서 구별해서 충전 가능하도록 만들었습니다.

(왼쪽으로 놓고 충전하면 블루투스 배터리가 충전되고 오른쪽은 스피커용 배터리 충전)

이리 했다가 저리 했다가 계속 수정하는 바람에 납땜만 서너시간 했네요.

블루투스 모듈에서 받은 스테레오 신호를 그대로 회로로 보내지만

뒷면 스테레오 잭과 5v 입력도 살아있기에 유선으로 들을 수도 있습니다.

뒷면을 대충 사포질하고 페인트칠했습니다.

건조하고 나면 컴파운드질을 조금 해서 가장자리 경계를 없애야 겠습니다.

배터리도 케이스에 넣어서 붙일까 하다가..

어차피 작업중에 들으려는 거라 그냥 테이프로 붙여놓으려 합니다.

간만에 즐겁게 만들어본 DIY 였습니다.

M4655 핸드폰으로 음악 재생하면서 블투스피커로 듣고 동시에 녹화한 영상입니다.

요런 스피커(검정색)을 작업실에서 작업할 때 사용중입니다.

보통 핸폰 DMB 라디오 틀어놓고 음악들으면서 작업하지요.

그런데 그러다 보면 좀 선이 복잡합니다. DMB 청취시는 핸드폰 배터리를 매우 많이 먹기 때문에

충전기를 꽂아야 하고 그러려면 이어폰 연결 젠더를 꽂을수가 없습니다.

그래서 이어폰 연결도 되고 충전도 되는 듀얼 젠더를 꽂아야 합니다.

그리고 저 젠더에 연결한 선을 스피커로 연결하고,

다시 스피커용 전원선도 연결해야 하죠.

그러니까 핸드폰과 스피커 갖다놓고 쓰는 선이

핸폰 충전코드, 핸폰-스피커 연결코드, 스피커 전원선 3가닥이고

어댑터는 2개나 필요합니다.

어차피 고정해놓고 쓰긴 하지만 좀 많이 번잡스럽죠 

그래서

이런게 있으면 참~ 좋겠습니다만

이거 살돈에 조금만 보태면 아이폰 사겠네요.

그런데 집에 이런게 있습니다.

http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.8422

페이팔 수수료 포함해도 대략 1.6만원에 구입할 수 있는 저렴한 가격에다 무료배송에

별도의 이어폰을 사용한다는 조건이긴 하지만 음질도 꽤 괜찮게 나오죠.

디자인이 아이팟 짝퉁이라는 치명적 단점만 빼면 가격대 성능비가 아주 좋은 녀석인데

한동안 들고다니지 않은 이 녀석을 이용해서 블투스피커를 만들어볼까 하는 생각을 하게 되었습니다.

무선스피커에 전원이 연결되면 별 의미가 없죠.

전기자전거용으로 구매했다 실패해버려서 잉여가 되어버린 리튬폴리머 배터리 4550mA 짜리와

스피커, 블투수신기를 준비합니다.

블투모듈은 분해가 간단합니다. 위아래 떼고 열면 탁 열리네요.

반면 스피커는 아무리 봐도 볼트가 없길래

아... 이거 고생좀 하겠는걸 했는데 역시나 잘 열리지 않았습니다.

보통 저런 부품의 접합은 3가지 방식이더군요. 볼트결합이거나 걸림쇠 방식이거나, 본딩이거나.

볼트결합이 당연히 제일 풀기 쉽고

걸림쇠 방식도 한쪽을 일자 드라이버로 열거나 때려주면 쉽게 열립니다만

본딩 방식은 말 그대로 본드로 붙여놨거나 초음파 용착으로 붙여놓은 것들이라 상당히 안 열립니다.

접합면을 세로로 세워놓고 망치로 땅땅 치다 보면 열리긴 합니다만..

케이스의 손상은 피할 수 없습니다.

혹시나 해서 블투 모듈(4극 입력) 케이블의 배선도를 체크해 놓는 중입니다.

별 필요는 없을 것 같고 배터리는 스피커와 공용으로 사용하면 될 것 같네요.

테스트 연결해놓고 한번 틀어봤습니다.

핸드폰으로 블루투스 음악전송하면서 동영상 찍었습니다.

음질이야 뭐 2만원도 안되는 스피커에 블루투스로 연결한 거라 좋지는 않습니다만

잘 만들어 놓으면 쓸만할 것 같습니다.