'Making/전기 자전거'에 해당되는 글 46건

  1. 2016.08.20 전기자전거 간단버전 테스트 (6)
  2. 2016.07.16 전기자전거 - 생각정리 (1)
  3. 2016.07.13 전압체크를 위한 회로. (6)
  4. 2016.07.13 잡담)u8glib 폰트와 메모리의 용량. (1)
  5. 2016.07.12 마찰식 전기 자전거 - OLED (2)
  6. 2016.06.30 마찰식 전기 자전거 - 제작 방향의 전환.
  7. 2016.06.29 전기 자전거 쓰로틀을 이용해 RC모터 제어하기
  8. 2016.02.13 전기자전거 한동안 중지입니다.
  9. 2016.01.24 마찰 구동식 전기 자전거 - 트러블 (4)
  10. 2016.01.21 마찰 구동식 전기 자전거 - 스프링 테스트. (1)
  11. 2016.01.12 마찰 구동식 전기자전거 - 스프링 사러 청계천 탐방. (2)
  12. 2016.01.10 마찰 구동식 전기자전거 - 컨트롤러 분해와 분석. (4)
  13. 2015.12.29 마찰 구동식 전기자전거 - 위치 변경 (6)
  14. 2015.12.21 마찰 구동식 전기자전거 - 브라켓 수정. (2)
  15. 2015.12.12 마찰 구동식 전기자전거 -하중 조절용 스프링 테스트.
  16. 2015.12.03 마찰 구동식 전기자전거 -모터 위치 변경 및 브라켓 재설계. (4)
  17. 2015.11.29 마찰 구동식 전기자전거 -모터 브라켓 위치 변경 (1)
  18. 2015.11.26 마찰 구동식 전기자전거 - 원리. (1)
  19. 2015.11.25 마찰 구동식 전기자전거 - 재개 및 자료정리.
  20. 2011.09.18 가공물 찾아왔습니다... (4)
  21. 2011.09.18 전기 자전거 제작기 2
  22. 2011.09.18 전기 자전거 제작기 1
  23. 2011.09.18 도면생산공장
  24. 2011.09.18 설계는 거의 끝났습니다.
  25. 2011.09.18 자전거 진행상황. (3)
  26. 2011.09.18 CLCD with 74HC595
  27. 2011.09.18 Arduino 부트로더 심기....실패
  28. 2011.09.18 Arduino를 추가해 볼까...
  29. 2011.09.18 충전기 케이스 #3
  30. 2011.09.18 충전기 케이스 #2
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다들 더위때문에 고생하시겠네요.


더위에 약한 체질이라 정말 올 여름은 지옥같았습니다. 


시원한 곳에서도 머리가 멍해 뭘 하기가 힘들더군요. 


전기자전거고 뭐고 할 여력이 없었습니다.


더위가 조금 가시는 듯 해 작업을 해 봤는데, 여전히 덥군요.


기상청은 양치기소년도 저리가라 할 정도로 


번복에 번복을 반복해 8월 말까지 더운게 아닐까 걱정이 될 정도네요.





 




OLED 버전은 천천히 진행할 생각이라 일단 구동계가 완성된 


아두이노 나노에 간단히 프로그래밍하고 커넥터들을 달았습니다. 


기본 서보모터 커넥터는 연결이 간편하지만 


기분상 불안한 면이 있어 커넥터를 교체했습니다. 


ESC에서 5V 출력이 나오기 때문에 배선이 편했습니다




스케치는 다음과 같습니다. 


// 스로틀과 서보를 연계시키고 

// 스로틀의 이동폭을 제한하는 스케치


#include <Servo.h>


Servo servocontrol;  // 서보를 제어할 서보 오브젝트

Servo bldcmotorcontrol;     // 모터를 제어할 서보 오브젝트       

int servopos;    // 서보 위치를 저장할 변수

int motorspeed;  // 모터 속도를 저장할 변수

int throttlePin = A0; // 쓰로틀핀을 A0 로 선언

int throttleValue;  // 쓰로틀의 수치



void setup() 

  servocontrol.attach(9);  // 핀 9의 서보신호를 컨트롤서보에 연결

  bldcmotorcontrol.attach(8);     // 핀 8의 서보신호를 모터에 연결

 

 

void loop() 

  throttleValue=analogRead(throttlePin);  // 쓰로틀의 입력값을 아날로그로 읽음

  throttleValue=map(throttleValue,0,1023,0,179); //서보모터의 각도에 맞게 매핑함

  bldcmotorcontrol.write(throttleValue);

  if(throttleValue>50){

  throttleValue = 90;

  }

  servocontrol.write(throttleValue);

  delay(15);

  } 


throttleValue=map(throttleValue,0,1023,0,179); 명령어로 


스로틀에 따라 서보의 PWM 신호를 매핑했기 때문에 


ESC의 모터 출력은 스로틀을 따라갑니다만 서보모터는 일정 각도 이상 올라가면 안됩니다. 


50보다 큰 값이 들어오면 90으로 고정하도록 했습니다. 


마지막에 딜레이는 지우는걸 잊었군요







일단 원하던 대로 작동하는군요.


본체는 수치를 약간 수정했기 때문에 출력을 다시 해야 합니다.


좀 시원해지면 한번에 몰아쳐 끝내려고 했는데 여전히 더워서 맥을 못추겠네요




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기구부 출력은 부품 하나에도 몇 시간이 걸리므로, 


틈날때마다 계속 아두이노 스케치를 수정하는 중입니다.



제대로 끝까지 스케치를 완성해본 건 처음이라 삽질을 하고 있지만


그래도 기본적인 부분은 어느정도 알고 있으니


레퍼런스나 인터넷을 참조해서 조금씩 진도가 나가고 있습니다.





이 책 강추. 








현재 OLED에 보여주는 정보는


1. 배터리전압

2. 크루즈 모드 or PAS level - pas는 추후 추가 예정

3. 스로틀 레벨 

4. 속도

5. 최고속도

6. 평균속도

7. 이동거리

8. 누적 이동거리



1. 전압 디스플레이 - 이건 쉬웠음. 전압분배로 해결하면 되고 찾아보면 인터넷에 예제도 많음. 


2. 크루즈 or PAS - 아직 계획 없음 


3. 스로틀 레벨 - 아날로그 입력을 그냥 변환해서 보여주면 됨


4. 속도 - 속도센서 필요. 기성제품 분해하자니 돈이 아깝고 리드스위치로 자작하자니 성가시고 


(5,6,7,8번은 속도만 제대로 체크되면 거기서 계산하면 되는거라 따로 뭘 할 필요는 없음)





@OLED 화면 디스플레이되는 한 사이클의 시간이 은근 길어서


스피드 센서 입력은 인터럽트를 필요로 하겠더군요.




인터럽트 발생시마다 1바퀴 만큼 이동한 것으로 확인하고 


millis() 를 이용해 시간을 체크하면 1바퀴 회전시간을 알 수 있습니다. 


이걸로 속도를 계산하고 최고속도나 이동거리 계산 등을 하면 되죠. 



위 OLED 사진에서 맨 아랫줄이 millis 로 계산된 인터럽트 간 타임입니다. 


수동으로 on/off 해보니 인터럽트 타임이 제대로 계산되는데 


그 값을 loop로 넘기는 부분이 잘 안되고 있네요. 





@이동거리는 EEPROM에 저장하지 않으면 리셋됩니다.


EEPROM의 저장한도가 10000번 정도라 하는데 


주행중에 이동거리가 1킬로 증가할 때마다 기록한다고 치면 


1만 킬로 정도가 한계고


적어도 0.1킬로마다 저장하고 싶은데 그러면 1000킬로에 수명이 다 되겠네요


수명을 생각하면서 기록하는 방법을 고민해 봐야할듯







 

기구부 설계와 출력 및 후가공이 끝났습니다. 


볼트로 조이는 부분은 인서트 너트를 사용했는데


꽉 조였을때는 통째로 빠지는 경우가 있어 적당히 조이는게 중요.



설계중 좋은 자전거가 공짜로 생길 뻔한 일이 있어 


부랴부랴 마운트를 착탈식으로 바꿔 새 자전거에 대비하려 했으나 


무산되어버렸습니다..



그래도 마운트 착탈식 구조는 마음에 들어 그대로 사용 예정. 









옆으로 끼운 후 손나사를 돌리면 고정됩니다.  작동도 잘 되는군요.






스로틀은 그냥 오른손 핸들에 끼울 생각이었으나 


변속기와 겹치는 위치를 어떻게 조정할지 생각


스로틀 스위치는 윗부분을 들어내고 


OLED 까지 내장하는 구조로 해야 편할 것 같습니다(후가공 엄청 해야할듯)




스로틀에 OLED와 스위치를 일체형으로 만들고


뒷부분 안장 밑에 나머지 전장부가 들어가면 될 듯 합니다.



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처음 OLED 에 표시될 부분은 배터리의 전압입니다. 


아두이노는 5V 까지의 입력을 아날로그로 읽을 수 있지만


그 이상의 전압은 전압분배회로를 이용해 분압된 전압을 읽은 후 


분압된 만큼 다시 역으로 계산해서 원래 전압을 표시하면 됩니다. 



RC용 LiPo 배터리를 사용할 생각이고


3셀~6셀 정도의 배터리를 사용한다고 할 때


1셀의 전압은 3.6V 부터 4.3V 까지이므로 


4.3*6셀 = 25.8V 까지를 측정범위로 잡으면 되겠군요 




Vin = Vout / ( R2 / ( R1 + R2)) 를 계산하면 되는데



귀찮으니 그냥 앱을 사용합니다. 





18K 와 4.3K 저항을 사용하면 됩니다. 





그런데 저항박스를 뒤져보니 해당 저항이 없군요...







저항을 쓰기 편하게 Vin 30v, Vout 5V 입력하니 R1 10K, R2 2K 가 나왔습니다. 


입력전압은 1/6 되어 계산이 됩니다. 



  voltValue = analogRead(vinPin);

  batVoltage = voltValue*30/1024;   // Vout 5V * 전압분배비 6 = 30 을 곱한 후 1024로 나눔.



여기서 1024로 나누니 약간 오차가 있어 1080으로 조정해서 맞췄습니다. 



이렇게 한 후 





전압(왼쪽 위)이 제대로 표시가 됩니다. 




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별 생각없이 화면구성을 짜며 스케치 업로드를 하다가 보니



메모리 용량이 88%? 아직 제대로 스케치 시작도 못했는데 


화면구성만으로 이정도 차지하면 메인 스케치는 어떻게 할것인가 놀랐습니다만



생각해보니 폰트 데이터 용량을 생각해보지 않아 u8glib wiki에 들어가 봤습니다. 








처음 사용했던 속도표시용 폰트의 용량









같은 폰트인데 특수문자들이 제거된 다이어트(?) 폰트









그냥 작은 폰트의 용량






이렇게 심한 차이가 나는군요. 


생각해보면 당연한 것이 폰트 데이터를 전부 메모리에 집어넣지 않으면 출력도 할 수 없으니


쓰건 안쓰건 폰트를 포함시키는 순간 그만큼 스케치 용량이 늘어날 수 밖에 없습니다.





같은 크기인데 다른 폰트(u8g_font_fur30r)를 넣어봤더니 용량 차이가 저렇게 납니다. 


87% -> 58%











크기가 절반인 u8g_font_fur14r 폰트를 사용하고 u8g.setScale2x2(); 명령어로 2배 뻥튀기해봤습니다. 


87% -> 45%









다만 이 경우는 폰트 크기가 두배가 된 만큼 계단현상이 일어납니다. 




큰 폰트는 속도 디스플레이용이라 


아예 0-9까지 비트맵을 넣어 사용하면 더 용량을 줄일 수 있을 것 같습니다만


그건 나중에 정말 용량이 모자랄때나 해보면 될 것 같네요.




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기구적으로는 이제 95% 정도 된듯. 






사실상 마운트 부분만 맞추면 됩니다만 이것도 기초적인 치수는 다 나왔는데


아예 고정시켜버리느냐 분리가 쉽게 하느냐 고민하다가


계속 달고다니긴 좀 불편할 듯 해서 분리형을 고민하는 중인데


어떤 형태로 해야 편할지 



뭐 이런 자잘한 고민들을 하고 있습니다. 


볼트류 고정 때문에 인서트 너트를 주문해 놨는데 그것들만 도착하면 최종 수정하고 조립하면 될듯. 






일단 서보 테스터로 구동할 수는 있지만


볼륨조정으로 속도를 조정하는건 너무 불편할 것 같아


전에 올렸듯 


전기자전거용 스로틀 - 아두이노 - 서보 로 연결해서 서보/스로틀 컨트롤을 최적화할 생각이고요.




그러다 보니 왠지 아두이노를 기왕 집어넣는 김에 서보 컨트롤러만 쓰기엔 아까울 듯 하여


전에 사서 처박아 두었던 OLED를 꺼내들었습니다. 



ADAFRUIT의 라이브러리를 좀 뒤적여 봤지만 메모리를 너무 많이 차지하고 깜박임도 심해서


U8GLIB으로 변경. 구동방식을 이해하는 데 좀 더 어렵긴 했는데


반응이 빠르고 메모리도 좀 더 적게 차지하네요






0.9인치 OLED는 너무 작아서 가시성이 안좋더군요. 


1.3인치 화이트로 바꾸니 심플하고 가시성도 괜찮습니다. 



아직 아두이노 프로그래밍엔 왕초보지만 U8GLIB WIKI와 


일부 인터넷의 소스코드들을 뚫어져라 봤더니 어느정도 이해는 가능했습니다. 



직접적으로 입출력를 디스플레이하기 전에 화면 구성만 짜보는 중입니다. 


배터리 전압과 속도, 스로틀 출력 등을 화면에 보여주기 위해 조금씩 옮겨보는 중입니다. 


화면에는 그냥 랜덤으로 디스플레이됩니다. 


스로틀 바는 특수문자 폰트를 사용해 디스플레이하려 했더니 


폰트 추가할때마다 메모리를 상당히 소모하더군요.


현재는 기본폰트와 대형폰트 2종류를 사용하고 있습니다. 



좌표가 왼쪽 위부터 0.0으로 시작하기에 숫자가 한자리수일때는 왼쪽으로 붙었다가


두자리수일때 오른쪽으로 왔다갔다 하는 문제가 있어 


숫자를 표시할때마다 두자리수 이상의 숫자는 


글자의 가로픽셀만큼 이동해서 디스플레이하는 식입니다. 



OLED를 붙이려 생각했더니 당연히 속도계를 생각하게 되고 


추가로 몇몇 센서도 붙여보고 싶고


그러다보니 프로그래밍 내용도 점점 복잡해질게 뻔해서


일단 인서트너트와 같이 주문한 아두이노 미니 도착하면 


스로틀제어만 하는 기본형으로 제작을 하고,


추가로 업그레이드를 하는 방식으로 갈 생각입니다. 




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처음 소개할 때 올렸던 사진입니다. 


http://pashiran.tistory.com/661 에서 말했듯 


마찰 구동식 자전거의 마찰접촉은 작용 반작용의 원리로 작동되는 것이라


위와 같이 스프링으로 모터의 무게를 상쇄해 주어야 하죠.



그리고 위에서 파생된 문제로 모터의 위치와 브라켓의 위치가 자유롭지 않은 부분이 있습니다.


브라켓에 장착된 스프링이 모터를 밀어서 타이어에 접촉시키기 때문에 


브라켓의 각도, 자전거의 각도, 모터의 위치


심지어 주행중 가속도의 변화까지 모두 터와 타이어의 접촉상태에 영향을 주고



모터가 클 경우 브라켓의 이동범위가 확보되기 힘들기 때문에


저처럼 65mm 이상의 지름을 갖는 모터를 사용하려면 설계 면에서도 상당히 애로사항이 있습니다. 










애로사항의 결과.. 


초기부터 시작해서 큰 수정만 여섯번 이상, 자잘한 수정은 훨씬 더 많이 들어갔습니다. 






결정적으로 90% 이상 만들어놓고 방향을 전환하게 된 건 스프링 때문인데


일단 딱 맞는 스프링 찾기가 굉장히 힘들더군요.


스프링은 보통 강선의 굵기와 꼬인 길이, 꼬인 지름에 따라 다른 탄성을 보이는데


이게 베어링이나 볼트 너트처럼 딱 정해진 표준 스프링이 없다는 문제가 있습니다. 



그래서 저는 스프링을 사서 안맞으면 다른거 써보고 다른거 써보고


중국에서 주문해보고 한국에서 주문해보고 10여종을 써봤습니다만


미묘하게 전부 맞지는 않더군요.



스프링 탄성을 조절하는 조정부를 만들면 되긴 하는데 


선반가공 없이 3d 프린터와 소형 cnc로 만드는 부품의 한계가 있어


만족할만한 설계가 나오지 않았습니다. 




중간에 몇번 언급했지만 모터를 한단계 줄여야겠다 싶어서 


하비킹에 재주문한 순간 BACKORDER에 걸려 몇달이 지나는 바람에 생각할 시간이 많아졌는데요





어차피 쓰로틀을 사용하려면 analog 를 PWM으로 변환할 아두이노가 들어가야 하고 


그러니 귀찮게 스프링 가지고 시간을 끄느니 서보모터를 넣어서 마찰접촉을 컨트롤하게 하는 게 낫지 않나?


하는 생각이 들었습니다.








도면 뽑아보니 서보모터를 눕히는게 공간도 적어지고 좋겠어서 변경했습니다. 











RC용 샥을 넣긴 했는데 아날로그 신호를 PWM으로 매핑하는 부분을 잘 조정하면


딱히 샥이 없어도 괜찮을 것 같긴 합니다. 그래도 일단 샀으니 넣어봄





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#include <Servo.h>


Servo controllservo;  // 서보를 제어할 서보 오브젝트

Servo motorservo;     // 모터를 제어할 서보 오브젝트       

int servopos = 0;     // 서보 위치를 저장할 변수 선언

int motorspeed = 0;   // 모터 속도를 저장할 변수 선언

int throttlePin = A0; // 쓰로틀의 입력을 A0 로 선언

int throttleValue = 0;   // 쓰로틀의 수치를 0으로 선언



void setup() 

  controllservo.attach(9);  // 핀 9의 서보신호를 컨트롤서보에 연결

  motorservo.attach(8);     // 핀 10의 서보신호를 모터에 연결

 

 

void loop() 

  throttleValue=analogRead(throttlePin);  // 쓰로틀의 입력값을 아날로그로 읽음

  throttleValue=map(throttleValue,0,1023,0,179); //서보모터의 각도에 맞게 매핑함

  controllservo.write(throttleValue);

  delay(15);

  }



컨트롤러의 홀센서out 신호를 A0 에 연결, 전원선을 아두이노의 5V, GND에 연결,

아두이노의 9번핀을 서보모터의 컨트롤 핀에 연결하고

서보모터의 전원을 연결합니다. 

서보모터의 전원 GND와 아두이노의 GND를 연결합니다. 




대충 짠 코드입니다. motorservo나 servopos  등 쓰이지 않는 것들이 있습니다. 

나중에 쓰게 되겠지요




http://pashiran.tistory.com/669 이 링크에서 분석한 바 있지만


쓰로틀에 따라 홀 센서의 전압 출력은 쓰로틀을 올릴수록 올라갑니다. 


5V 안쪽의 값이기 때문에 그대로 analogRead() 명령어를 사용한 후


서보 범위에 맞도록 map 명령어를 사용해 수치를 바꿔줍니다. 


throttleValue=map(throttleValue,0,1023,0,179) 라는 부분이 있는데


아날로그 입력값인 0~1023 을 0~179 범위로 매핑하게 됩니다. 



이 출력을 이용해 RC용 서보모터를 조정하거나 ESC에 연결해서 모터를 가감속할 수 있습니다. 







새로 산 부품이 도착하는 대로 추가설계 진행 예정입니다. 

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요즘 프린트 결과물이 영 좋지 못합니다. 결도 다 흐트러지고 원도 찌그러지고..






구매후 여태까지 계속 유지/보수/개조를 하면서 원본에 있던 부품중 남아있는게 거의 없는데


이제 저 레일바퀴도 거의 맛이 갔네요. 






언젠간 해야 하겠다고 생각했던 LM가이드로의 교체 


더 미룰 수 없겠습니다. 



LM 교체는 프린터를 거의 전부 분해해야하는지라 시간이 좀 많이 걸릴듯합니다. 


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미끄럼방지 테잎을 붙여봤습니다. 


적갈색인 것과 투명한 것이 있는데 투명이 좋을 것 같아 이걸로 골랐지만...


적갈색과 비교해 좀 심하게 거칠더군요.










심하게 거칠다보니 이런 사고를 냈습니다. 


그냥 수축튜브 씌우는 정도로 마무리를 했어야 하는데... 












이렇게 된거 실리콘 케이블로 바꾸자 하고는 뚜껑을 들어내고 전선을 잘랐습니다. 


그런데... 납땜이 안되더군요.


알고보니 저 부분이 전부 에나멜선이었습니다. 대형 사고를 쳤습니다. 


에나멜 코팅 때문에 납땜이 안됩니다. 










에나멜 코팅을 전부 벗기지 않으면 안되는 상황이라서

한가닥 한가닥 라이터로 지져 코팅을 태우고 사포질로 마무리합니다






그리고 실리콘 케이블과 납땜하고 수축튜브로 마무리했습니다. 



그리고 모터 커버가 안 닫혀서 다시 들어내고 더 잘라내고 같은짓을 한번 더 하고;;;; 다시 납땜했습니다. 



그 과정에 뭘 잘못건드렸는지 베어링에 문제가 생긴듯... 돌긴 하는데 저항이 좀 있습니다..



모터 마운트 설계도 최적화되지 않은 것 같아 다시 잡아야 하나 하고 고민하던 참에 


비싼모터 얼마 쓰지도 못하고 중고품을 만들어버렸습니다... 



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날이 추워서 테스트가 늦었습니다. 


일부 설계를 수정하고 스프링을 달아 구동해 보았습니다. 


일단 튀어올라서 바퀴에 닿긴 하는데 닿은 상황이 유지되지 않는군요.


손으로 밀어보니 생각보다 바퀴를 타고 올라가는 힘이 강하지 않아 접촉을 유지하지 못합니다. 


이제 되지 않을까 기대했던 상황이라 약간 아쉽긴 한데 그래도 이제 어느정도 되는구나 싶기도 하네요.





#튜닝 리스트

1.새로 출력한 부품으로 교체해서 위치를 잘 잡아보기

2.모터에 사포스티커를 붙여 마찰을 강화해보기

3.모터 브라켓 재가공해서 접촉위치 조정하기

4.스프링 바꿔보기


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온라인으로 소매에서 사는건 힘들고 


알리에서 사는건 손에 들어보기 전에는 강도를 짐작하기 어려워서 그냥 청계천에 오랫만에 나와봤습니다. 









날은 춥지만 여기만 오면 그냥 눈이 휙휙 돌아갑니다. 신기한 것도 많고..















단순 공구상 뿐 아니라 특수자재나 공업용품 등을 구하기 쉽습니다. 


세운상가 쪽으로 들어가면 전자부품도 취급하는 업체들이 많은데


청계천 변으로는 기계, 공업부품 업체들이 대부분입니다. 







마끼다에서 전기자전거도 만들었던가요??










오늘 찾아온 업체입니다. 







소형 스프링은 딱히 정해진 규격대로 생산되지가 않습니다. 


그래서 주문한 대로만 생산되지만 여기서는 남는 물건들을 소량으로 따로 판매도 합니다.


저렇게 따로 나와있는것들은 무조건 개당 500원입니다. 



손으로 뒤져보면서 적당히 얼추 맞겠다 싶은 것들을 10여개 골라왔습니다. 








길바닥에서 작업하시는 분들이 있습니다. 


청계천 거리에서는 가끔은 절단기도 돌아가고 용접기도 돌아가고 합니다. 






예전에 왔을때는 없던 계양 대리점이 있네요. 창밖에서 침흘리며 봤습니다. 










영화같은 곳에서 보던 양철 공구상자도 있군요. 요즘도 생산이 되나봅니다. 


이곳에는 공구상도 이삼십미터마나 하나씩 있을정도로 많은데 잘 보면 구색이 약간씩 다릅니다. 


목수들 쓰는 공구가 많은 집이 있고, 인테리어 업자들이 찾겠다 싶은 공구점이 있고


전기업자들이 쓸 공구가 많은 집도 있고 그렇습니다. 









M5, M6 이상 약간 긴 볼트들의 보유량이 좀 늘어났는데 


정리가 마땅치 않던 김에 마침 적당한 정리함을 만나서 사왔습니다.


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핸들쥐고 가변저항을 돌리는건 매우 불편할 것 같아


중국산 컨트롤러를 하나 사서 분해해 봤습니다. 



컨트롤러 내부에는 전압표시 LED와 전원스위치와 홀센서가 들어있습니다. 










48V 용 컨트롤러라 사용 예정인 rc배터리와는 전압이 맞지 않습니다. 


다만 LED만 표시되지 않을 뿐 별 다른 문제는 없습니다. 









홀센서의 모델명(S49EH)을 보고 데이터쉬트를 찾아봅니다. 




















핀아웃을 확인합니다.














홀센서의 Vout을 확인해봅니다. 레버를 올렸을때와 내렸을 때의 전압차이입니다.


이걸 그대로 서보 테스터에 연결할 수 있으면 좋겠지만 어렵겠더군요. 


PWM 신호를 만들어 줘야 하기 때문에 아두이노 등을 이용해 아날로그 전압 -> PWM 변환을 하거나 


서보 테스터를 트로틀 레버에 심어야 하는데 후자는 기구적으로 어려울 것 같군요.


일단 컨트롤 부분은 불편해서 서보테스터 달아서 수동으로 조작하게 될 것 같습니다. 




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정말 거의 다 됐다고 생각했으나 생각 외의 복병이 있었습니다. 


한쪽에서만 고정하는 모터를 위와 같이 양쪽으로 고정함으로서 전체적인 제작 난이도를 낮추면서도


구조적으로 더 안정하게 만들 수 있었는데요.








그런데 전에는 모터 고정 플레이트가 없었기 때문에 저정도 위치에 모터가 있게 됩니다만











이제는 모터 고정 플레이트 때문에 모터가 저기까지 내려와야 하는 상황이 되어버렸습니다. 


위쪽에 배치하면 체인에 걸리더군요.


저기서도 작동이 되긴 하지만 보도블럭이라도 지나가면 걸릴 것 같고


전에는 살짝 보였는데 저렇게 하면 그냥 훤히 보여서 디자인적으로도 문제가 있고


또한 체인 아래쪽에 모터가 걸치게 되어서 체인의 이물질이 모터에 다 튈 수 밖에 없다는 문제까지 드러났습니다.











아 막판에 의외의 복병이네 하고 생각하다가 다시 저기다가 모터를 대놓고 문득 생각해보니










전에는 저렇게 한쪽 고정이었기 때문에 축 평형을 위해서 반대쪽까지 고정축이 관통을 해야만 하는 상황이었습니다. 










그래서 어쩔 수 없이 자전거 기둥을 피해서 저렇게 장착을 하다 보니 


모터의 가동성이 안나와 어쩔 수 없이 하부로 옮긴 거였습니다.









그런데 이제 고정측이 양쪽이라.. 그냥 축을 나눠도 되는 상황이더군요.








중간지지대에는 전산볼트를 2개 넣고 출력물로 고정해 비틀림을 잡아주도록 했습니다. 


일단은 프로토타잎을 출력해서 맞춰보는 중입니다. 




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자전거에 고정되는 부분은 기둥 한개 뿐이라 저렇게 무게로 내려가게 됩니다. 







예전에 다른 일로 사뒀던 실리콘 판을 잘라서 끼워넣고 조입니다. 


그래도 모터 무게로 조금씩 내려가는게 보여서 윗부분 형태를 수정할 계획입니다. 








가조립을 해놓고 보니 기어가 낮을때는 체인이 걸리는 문제가 발생하네요.








반대쪽은 10mm 정도 여유가 있습니다만 모터의 축 때문에 


좀 더 유효하게 쓸 수 있는 공간이 낭비되는 느낌이 심합니다. 









그래서 잘라냅니다. 











쇠톱으로는 자르기 힘든 강철이라 고생좀 했습니다. 








원래 쓰던 쇠톱날은 오래 써서 날도 거의 없길래 새 날을 사서 2개정도 사용하니 잘리더군요.








공간의 여유가 생긴 만큼 모터의 반대쪽도 마운트를 만들어 끼울 생각으로 축을 조립했습니다. 


구매시 같이 포함되어 있는 프로펠러 축입니다. 


위에서 잘라낸 모터 축이나 이런 악세사리는 모두 별도 구매 가능한 부품이라


잘라내도 부담이 적습니다. 











이건 알루미늄이라 금방 잘리는군요.














임시로 아크릴 3T를 사용해 브라켓을 만들었습니다. 







이렇게 해서 양쪽으로 결합하면 얇은 판재로도 충분히 튼튼하게 고정이 가능합니다. 


원래 알루미늄을 깎으려고 했는데 그냥 PCB 판 하나 깎아서 대체하려고 합니다. 











모터를 밀어주는 스프링을 이런 구조로 만들어 테스트해 봤습니다. 








못 버티더군요..









돈 안들이고 있는 재료로 어떻게든 해결을 보려고 3D 프린터용으로 구매했던 스프링을 꺼내들어봅니다. 









이런 구조로 가운데서 밀어주면 될 것 같습니다. 






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마찰식 전기자전거에서는 모터의 작용 반작용으로 

모터가 자동으로 상승하는 메커니즘을 사용한다는 것은 지난번에 설명했습니다. 

옆으로 뉘어서 모터의 무게부하를 거의 없게 만든 후 속력을 올렸다 내렸다 할 때의 움직임을 찍어봤습니다. 



이번에 새로 안 사실인데 모터의 전력선이 강선이라 움직이는데 저항을 많이 주네요. 

단순히 케이블타이로 고정하려 했는데 

전선 고정부도 따로 잘 만들어야 움직임에 방해가 없을 것 같습니다. 


스프링강선을 찾아보니 인터넷으로 소량 구입이 가능한 곳을 찾기 힘들었습니다. 








용산알씨에서는 소량으로 매우 싸게 팔긴 하는데 스테인레스가 아니고








오픈마켓에서 소분해서 파는 건 양이 너무 많아서 가격이 좀 하네요.








일단 어느 정도의 굵기가 맞는지 확인을 해야 해서 


굵기별로 한두개씩 사봤습니다. 







측면의 모터 고정 플레이트는 알루미늄 가공 계획입니다만 일단 시제품은 출력물로도 충분하더군요









굵기별로 여러개 샀는데 구매한 것 중 제일 굵은 2mm 를 써야 어느정도 힘이 되더군요.









스프링강을 휘고 잘라줍니다.


스테인레스 스틸이 아니라서 어느정도 사용한 후 


비슷한 굵기의 스테인레스 강선으로 교체할 생각을 갖고 있습니다. 










이런 식으로 고정해 봤습니다. 


모터를 장착해 보니 스프링 구조상 처음에는 힘을 많이 받고 올라갈수록 장력이 약해지므로


중간까지만 힘을 발휘하는 상황이 되더군요.


일단 자전거에 조립후 테스트를 해 봐야 겠지만 스프링의 장착 방법과 조정 방법을 더 고민해 봐야 겠습니다. 






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모터를 설치할 부분은 저곳입니다. 체인스테이와 사이를 가로지르는 보강 기둥 사이로 넣을 생각입니다. 









ADD-E 의 설치 동영상이 많은 도움이 되네요. 










이런 부분이 꽤나 도움이 됩니다. 








ADD-E 는 자전거의 형태에 따라 설치 방법이 약간씩 다른데


크랭크를 분리해서 설치하는 방법과







킥스탠드 마운트에 설치하는 방법이 있습니다. 



크랭크 분리 공구도 있지만 BB너트의 형태가 한쪽은 그냥 BB쉘 내부로 들어가는 형태라서


해당 부품을 교체하기 전에는 크랭크 마운트 설치는 불가능한 상황... 


저렴한 BB 부품은 1만원대이긴 합니다만 너트 하나 바꾸자고 필요없는 BB 사기도 좀 애매하고


좀 생각해 보니 브라켓 설계와 제작도 애매할 것 같아서 그냥 체인스테이에 고정하기로 했습니다





















목업을 프린터로 쭉쭉 뽑아봤습니다. 3D 프린터는 이럴때 정말 편해요.


왼쪽부터 시작한 것입니다. 


1번은 체인 스테이 사이가 너무 좁아서 아예 들어가질 않았고


2번은 들어가긴 했는데 충분히 깊이 둘어가질 않았고


3번은 딱 맞았습니다. 








상부 브라켓도 왼쪽부터 시작해서 수정한 버전입니다. 









현재는 대략 이런 모습입니다. 아직 조정할 부분이 많습니다. 





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3d 프린터로 뽑은 목업을 설치해 보았습니다

상단부에선 공간이 영 안나오네요





이것때문에 마운트 형태도 바꿔보고 이리저리 변경해봤지만 안되는군요

그래도 프린터 덕에 테스트는 쉬웠습니다





ADD-E처럼 하단부에 장착해야 할 것 같습니다.

2D 스케치로 일단 맞춰보는 중입니다






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처음에는 모터를 타이어에 접촉시키기 위한 구동기구가 따로 있는줄 알았으나, 


알고보니 원리는 간단했습니다. 









모터가 돌면










작용 반작용의 원리에 의해 모터를 고정하고 있는 브라켓에 반대 방향의 힘이 가해집니다. 









그런데 브라켓은 한쪽이 고정되어 있으므로








지렛대의 원리로 고정부에서 먼 쪽의 반작용이 더 강하게 작용합니다. 










그래서 모터는 일순간 위로 상승합니다. 







에시로 찍은 동영상입니다.


전선은 살짝 손가락으로 고정한 상태에서 모터 속도를 올리면 모터가 앞으로 튀어나오는 것이 보입니다. 







-모터가 살짝 올라가고 나서 타이어에 접촉하게 되면

 

 돌면서 타이어를 밀어내는 힘으로 그 자리를 유지합니다.



-모터가 멈추면 타이어는 계속 돌기 때문에 밀려서 제자리로 돌아오게 됩니다










-모터의 위치가 살짝 움직여서 타이어와 접촉되고 또 바로 떨어져야 하기 때문에


모터 브라켓은 회전 각도를 조정 가능하도록 만들어야 하고


-모터의 무게로 접촉이 잘 되지 않을 수 있어 스프링을 넣고 장력 조절을 통해 


접촉/비접촉 전환이 확실하도록 해야 합니다. 





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킥스타터(링크) 에 올라온 에디(ADD-E) 라는 전기 자전거 킷을 보았습니다. 


제가 딱 이상적으로 생각하던 형태더군요. 


작고, 


부품 조달이 쉽고, 


가볍고 분리가 쉽고,


안쓸때는 전혀 마찰이 없고,


자작이 가능할 것(중요)









내용물이야 뭐 이것저것 있지만 핵심 부분은 RC용 BLDC 모터와 컨트롤러, 배터리만 있으면 될 듯 합니다.











키트를 사면 좋겠지만 손대기 힘든 가격이어서 일단 자료조사만 하고 있었습니다. 








43초쯤에 모터가 자동으로 타이어에 접촉되는 장면이 있습니다. 


전 이때까지만 해도 이게 내부에 다른 구동기구가 있는 것으로 생각하고 있었습니다. 






그런데 어느정도 지난 뒤 instructables 뉴스레터에 


이 마찰 구동식 전기 자전거에 대한 자세한 설명이 올라왔더군요.





http://www.instructables.com/id/Friction-drive-build-for-bikes/






마운트를 만드는데 금속가공을 마구 해대서 따라하기 힘들어 보입니다. 


그래서 그런지 제작자가 아예 마운트 부분은 키트를 만들어 팔더군요.



http://www.machinecrafted.co.uk/





관련 자료를 계속 찾다가 다른 키트도 발견했습니다. 




https://sites.google.com/site/commuterbooster/


이쪽은 컨트롤러까지 포함해서 판매하고 있습니다. 













그리고 이 사이트에는 키트 외에 필요한 것들에 대한 쇼핑 리스트가 올라와 있습니다. 


저같은 RC 초보에게 엄청 도움되네요!








판매자의 키트와 핵심 부품들을 전부 구매하면 680$ 가 넘게 소요됩니다













하지만 전 판매자의 키트를 사용할 계획이 없고, 


가방은 작은게 있고 충전기도 있고 파워 서플라이도 있습니다. 


그리고 일단 배터리는 하나만 구입한다고 하면 대략 150$ 정도에 핵심 부품 구입이 가능하군요.











정리를 해 보니 170$ 정도 됩니다. 


송료포함 150$ 아래가 되어야 세금이 안붙는데.. 이리저리 바꿔봐도 안되겠더군요.


하여간 최초 재료비는 20만원 가까이 들었습니다. 











통돌이 모터라 테스트하는도중 어디 잡을데가 없어서 저런 식의 브라켓을 씌워줘 봤습니다만








불편해서 다시 이런 식으로 만들었습니다. 










연결은 이렇게 하면 됩니다. 


ESC 에는 모터에 연결하는 바나나잭(4mm) 이 납땜되어 있지 않아서 따로 납땜해야 합니다.



모터-ESC-배터리를 연결한 후


ESC의 서보 연결선을 서보 테스터에 연결하고


서보 테스터를 돌리면 모터가 회전합니다. 







서보 테스터의 신호는 간단합니다. 아두이노에서 PWM으로 간단하게 구현할 수도 있기 때문에


기본적인 제작이 끝나게 되면 아두이노를 제어기로 업그레이드해볼 생각도 있습니다. 








4Cell(14.8V) 구동시 3300RPM







5Cell(18.5V) 구동시 4300RPM이 나옵니다. 



모터의 지름은 59mm 이므로, 원주는 59 * 3.14 = 185.26mm


185.26mm * 4300 RPM = 796618 mm / Minute 가 됩니다.


* 60 하여


47797080 mm / Hour 


= 47.8 Km/H 가 되므로 

(4Cell 구동시에는 36.7Km/H)



무부하 무저항으로 가정시에는 대략 48 Km 의 속도로 굴러간다는 계산이 나옵니다.


실제 자전거 마찰시에는 60% 정도의 속도만 나온다고 해도 거의 30Km/H 가까이 될 것 같습니다. 






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집에 들고 들어와서 찬찬히 훑어보니.. 좀 많이 어이가 없습니다.

 

 

이런 류의 작업은 인터넷 의뢰받는곳이 그닥 많지 않고 주로 직접 찾아가거나

 

전화로 컨택하여 도면을 보내거나 해야 하는데

 

 

 

제 사정상 도면만 보내기에는 거리가 가깝고 직접 돌아다니기에는 약간 아슬아슬하게 멀어서

 

좀 퇴근하고 후다닥 달려가서 청계천 뒤지는 방법을 썼습니다만

 

 

 

아무래도 업체들이 문을 닫을 시간쯤에 도착하기 때문에 여유가 없어서

 

처음 들어간 집에서 도면 보여주고 가공비 흥정해서 대충 예상한 가격을 맞춰보고

 

도면을 맡긴 후 돌아왔습니다.

 

 

그리고 일주일이 흘러 오늘 찾아와서 집에 돌아와 확인했더니...

 

 

버(burr) 제거를 C 따듯이 해놓는 분이로군... 하는 생각이 드네요

 

 

 

 

 

 

 

어라? 이거 왜 중심에 안 뚫려있을까요?

 

 

 

 

 

 

 

그런데 반대쪽은 중심에 뚫려있었다는거;; 사장님... 바이스가 헐거운가보네요...

 

 

 

 

 

 

 

고정부품인데... 한쪽에서 8mm 정도 탭 파야하는데 관통해놓으시고..

 

 

 

 

 

 

실수로 한쪽에 살짝 파놓으시고...

 

 

 

 

 

 

 

 

네 그래요. 버 제거를 C 따내듯이 하다 보면 저런 자국이 생길수도 있는거죠....

 

 

 

 

 

 

 

저런건 어차피 조립하면 안보인다는거 알고 계셨나봐요.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C 따낸 부분인데 자국이 좀 이상해요.

 

 

 

 

 

 

 

설마 직접 들고 줄질하신걸까요.......얼핏 보면 C가 아니라 R 같아요

 

 

 

 

 

 

 

 

따내다 보면 얇은 부분은 좀 날아갈 수도 있는거죠..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

세상이 너무 각잡혀있으면 얼마나 답답하겠어요?

 

직각이라도 조금의 약간씩 옆으로 틀어주고 꺾어지는 것도 삶의 여유에요

 

 

 

 

 

 

여기도 줄질하셨나봐요? 꼭 수공예로 만든 것 같은 느낌이군요

 

 

 

 

 

 

개인가공물이야 뭐 자투리 금속 쓰는거고 그러다 보면 흠집 좀 있는거야 당연한 거고요.

 

 

 

 

 

 

 

힘들고 지쳐 술한잔 먹고 작업하다 보면 한번 뚫는데 세번씩 잘못 찍는일도 있는거죠

 

 

 

 

 

 

기계가 좀 오래 되다 보니까 밀링한번 미는데 저렇게 흔적이 남을수도 있는거에요

 

 

 

 

 

 

 

저건 일부러 헤어라인 처리해주신거죠?

 

사포로 박박 미면서 힘들어 하셨을 사장님 생각하니 죄송할 따름이에요

 

 

 

 

 

 

 

이 부분은 도면이랑 아예 다르게 나왔지만... 뭐 괜찮아요

 

 

 

 

 

 

기어축은 참 깔끔하네요... 그나마 다행이에요

 

 

 

 

 

키 홈 옆면의 자국은 마치 세월의 무상함을 느끼게 해주는 골동품의 포스가 느껴져요

 

 

 

 

 

 

거기다 중심에서 살짝 어긋나게 삐딱하게 파놓으셨으니 키를 아주 단단하게 잘 물고 있겠군요...

 

 

 

 

 

 

아... 가공업체 많이 다녀본건 아니지만 이런 작품은 정말 처음 봅니다...

 

대림상가 옆골목 대명정밀 사장님... 정말 감탄할 따름입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

아 C8

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전기 자전거를 만들기로 결정한 후, 어떤 형태로 만들 것인가를 정하게 되었다.

 

생각할 부분이 너무 많았다.

 

일단 내가 원하는 전기 자전거의 성능은

 

1. 500W 이상일 것.

-살짝 비만에 가까운 과체중으로 오르막길을 올라다녀야 하는지라 충분한 성능을 필요로 했다.

 지식in 미션질문 참조

http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=10&dirId=101404&eid=fOHUFN/QusMYw7YZlmnQqsRbO9eq18vM

 

 

 

2. 배터리는 리튬계열 이상일 것.

-위와 같은 이유로 출력이 약한 납산 배터리는 애초에 선택사항에 있지도 않았다.

  하지만 힘들게 자작한 배터리는 BMS의 부재로 문제를 일으켜 결국 새로 구입해서 금액이 이중으로 지출되었다. 배터리는 되도록 안전한 물건으로 사자.

 지식in 미션질문 참조

http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=10&dirId=101404&eid=chEIx4RIuCeLe6v4LSdKSbY6iYSEYgCh

 

 

3. 외부 디자인이 되도록 미려할것.

-장착위치가 비슷한 XX사의 물건은 사실 자전거 디자인을 좀 많이 해친다고 본다.

(결국 내 물건도 별 다를바 없는 결과가 되었지만;;)

 

 

4. 쉽게 장착 및 분리가 가능할 것

-이것은 전기 자전거와는 상관 없이 순수한 개인적 욕구 때문인데,

 오르막길 때문에 전기 자전거의 도움을 받더라도

 한강 고수부지 같은 곳에서는 즐겁게 나의 힘으로만 바람을 느끼며 달리는 것이 더 즐거운 법이다.

 

5. 다른 자전거에도 장착할 수 있는 범용성을 갖출 것.

 

 

 

이런 기준 하에서 이용할 수 있는 키트나 제품이 있는지 찾아보았다.

 

아주 다양한 건 아니지만 비교적 많은 제품들과 키트들이 있었는데

 

 

 

일단 전기 자전거의 구조별로 나누자면

 

**전륜/후륜 허브식 BLDC모터 장착형**

 

 

 

<사진출처-하이런 전기자전거>

후륜구동형 전기자전거. 가운데 은색 막대는 배터리 팩이다. 완성차 제품.

 

 

 

 

 

<사진출처-evshop.co.kr>

후륜구동형 전기자전거, 키트형

 

 

 

만들기도 쉽고 장착도 쉬움. 완성차나 개조킷 모두 현재 주류가 된 형태이다.

 

겉으로 모터가 튀어나와 보이지 않아 디자인적으로 우수하고

 

바퀴와 일체형으로서 동력전달효율이 뛰어나다

 

단점이라면 모터의 위치에 따라 앞쪽 또는 뒤쪽에 무게중심이 다소 치우치는 것과

 

변속기어로 최적 효율의 구동을 하는 것이 아닌 구조가 단점으로 판단된다.

 

 

 

 

 

**체인 또는 스프라켓 체결 일반 BLDC 모터 장착형**

 

 

<사진출처-모바클 전기자전거>

중앙 하단에 체인 직결구조로 장착되어 있다

 

 

 

 

<사진출처-대만cyclcone사>

별도의 체인을 통해 스프라켓을 돌려주는 구조이다.

 

 

변속구조를 살릴 경우 모터 rpm을 효율적으로 사용할 수 있다

  - 저단기어로 강력한 힘을 발휘하거나 고단 기어로 고속으로 달리는 것이 가능

 

설계에 따라 분리/장착이 쉽게 가능함

 

모터가 외형적으로 눈에 띄어보여 디자인적으로 좋지 않음

 

 

 

 

**휠 직결형**

 

 

<사진출처-http://blog.naver.com/zigboy/10018586013>

RC용 BLDC 모터로 자작한 키트

 

 

 

 

 

 

<사진출처-히든파워>

RC용 형태의 BLDC모터로 타이어 측면을 마찰구동하는 구조

 

장착과 분리가 간단하고, 자전거 구조에 상관없이 거의 모두 쉽게 장착 가능함.

 

바퀴의 외측을 구동할 경우 감속비가 상당히 낮아지므로 별도의 감속기어가 필요 없음.

 

RC용 모터의 사용 및 감속기어의 부재로 상당한 경량.

 

단점으로는 마찰로 인한 동력손실. 악천후 시에는 더욱 심한 동력손실이 있을 수 있음

 

림 또는 타이어의 파손 등이 우려됨.

 

 

 

 

 

 

 

 

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기존에는 단순히 그냥 만들어가는 사진과 그때그때 생각나는 대로 떠오른 예기들만 주절거렸습니다만

 

후원을 받은 입장이기도 하고 다소 정리되지 않은 예기들이 많아

 

다시 한번 처음부터 정리해 볼 필요성을 느끼게 되었습니다.

 

 

 

 

 

 

1. 전기 자전거의 필요성

 

자전거 타는 것을 매일매일 쉬지 않고 할 정도로 자전거광은 아닙니다만

 

샤방샤방 나들이 갈 때나 근거리 왔다갔다 할 때

 

자전거만큼 재미있고 편한 이동수단은 없다고 생각합니다.

 

 

요즘 녹색산업이니 그린에너지니 뭐니 하면서 환경에 대해 많이들 예기도 나오고

 

새 성장동력의 하나로 채택이 되면서 자전거에 대한 관심은 더욱 높아지고 있죠.

 

사실 올 초 처음 전기자전거를 계획할 때에 비교하면 1년도 안돼서 방송이나 신문지상에도

 

자전거 뉴스가 상당히 많이 올라오는 것을 눈으로 체감할 수 있었습니다.

 

 

하지만 사실 아직도 자전거를 제대로 즐기기 위해서는 많은 문제가 있는 것이 사실입니다.

 

각종 TV 프로에서도 많이 나오고 있지만 자전거를 위한 교통 체계라던가 법 정비,

 

환경 정비와 더불어 속수무책인 자전거 도난 문제 등 걸림돌이 한두 가지가 아니죠.

 

 

하지만 개인적으로 자전거 생활을 하는 데 가장 문제가 되는 것은 위의 문제가 아니고

 

제가 살고 있는 동네의 지형이었습니다.

 

 

 

 

 

 

살고 있는 동네가 고지대이다 보니 일단 어딜 가려면 저 길을 내려오고 올라가야 하는데

 

저 도로의 각도가 장난이 아니라서 자전거로 극기훈련하는 코스가 되어버린다는게 가장 문제였던거죠.

 

지도로는 높이가 감이 잘 안 잡히는데 한성대입구에서

 

북악 스카이웨이 팔각정 꼭대기까지 가는 코스에서 1/3 높이 정도에 거주한다고 보시면 됩니다.

 

 

젊으니까 뭐 못다닐것도 없겠지만 어디 좀 갔다가 복귀할 때는

 

피곤한 상태에서 저 극기훈련 코스를 올라야 집에 갈 수 있다는게 참 문제지요.

 

참고로 아파트 단지 내에 자전거 보관소는 한대도 없답니다. 아무도 타는 사람이 없으니까요;;;

 

 

저기 뿐 아니라 근처에는 미아리고개, 아리랑고개, 북악 스카이웨이 등

 

어디로 가던간에 고개를 넘고넘어 다녀야 하는 지경이라

 

자전거는 언감생심 탈 엄두를 못 내고 있던 상황이었지요.

 

 

젊고 건강한(과연?) 저도 이런 상황인데 나이드신 분이나 교복 더럽히지 말아야 할 학생들이나

 

여성 분들에게는 더 문제가 되겠지요.

 

 

 

자전거를 운동 삼아 타는 것도 좋지만 저는 무엇보다도

 

대중성을 확보하기 위해서는 누구나 쉽게 이용할 수 있어야 한다 는 생각을 갖고 있습니다.

 

아주 대중적이 되면 그만큼 이용자 수도 많아지고, 이용 계층도 깊어지고

 

주변 산업도 더 발달하고 심화되는 법이지요.

 

 

그런 면에서 이런 환경적 불평등을 해소시켜줄 만한 전기자전거라는 물건을 처음 봤을 때부터

 

항상 갖고 싶다는 생각을 하고 있었습니다.

 

 

 

 

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한동안 캐드작업을 안했더니 기억이 가물가물한 부분들이 있어서 감잡느라 며칠 걸렸습니다.

 

정확한 가공물을 위해선 정확하고 이해가 쉬운 도면을 만들어야 하는데

 

단순히 수치만 적어넣으면 되는 게 아니라 이것도 나름 표준이 있어서

 

그런 규칙을 잘 지켜가며 기재를 해야 합니다.

 

먼 옛날 제도판에 연필과 T자로 도면을 작성했던 선배님들보다야 훨씬 편해진 게 사실이지만

 

그래도 여전히 많은 작업시간이 걸리는 것은 어쩔 수가 없습니다.

 

 

 

작업 중반부터 자세한 제작기를 다시 정리해서 올려보고 싶었는데

 

이제 와서 다시 초반 자료를 정리하고 있자니 쌓아놓은 자료는 많은데 정리가 되지 않네요.

 

 

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아직 간섭 검사하고 2D 도면 뽑아야 하고 가공 맡겨서 조립하고 해야 끝나겠지만..

 

일단 제일 큰 산은 넘었네요. 나머지 산도 낮지는 않습니다만;

 

이미 돈이 들대로 들어가서 가공비 상승 우려로

 

원했던 기능이나 디자인을 100% 집어넣지는 못했습니다.

 

 

 

 

 

 

그나저나 좋은 가공집 찾아야 하는데 예전에 구로쪽 회사 다닐때는 거래업체에 다 맡겨서 편했는데

 

이젠 종로쪽에서 다시 발품팔아 업소 찾고 견적내려니 이것도 걱정되네요.

 

싸게 잘해주는 곳 아시는 분 혹시 있으면 추천좀 -_-;;

 

 

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한동안 작업이 끊기다 보니 열정의 불꽃이 사라져 다시 불붙이느라 시간이 좀 걸렸습니다.

 

그 와중에 좌절모드로 들어가기도 했고요.

 

 

 

1. 리튬폴리머 배터리의 좌절...

 

테스트 몇번 한 것으로 부풀어 오르기 시작했습니다.

 

장기간 사용은 불가능하죠.. 결국 cyclone제 리튬인산철로 방향선회했습니다.

 

국산회사 리튬폴리머팩을 사용해도 괜찮을 것 같은데 리튬폴리머에 좌절한 이상

 

리튬인산철을 써보고 싶어서 결국 또 엄청난 거금을 사용했습니다(5X만원 ㅜㅜ)

 

 

 

 

 

 

2. 우키부키님의 자전거 때문에 좌절..

 

저랑 비슷한 방향으로 전기자전거를 자작하시는 분인데

 

진도가 빠르시다 보니까 저랑 비슷한 고민을 하시다가 꼭 저보다 한발 먼저 나가시더군요

 

http://cafe.naver.com/jundongworld/6949 

(카페가입해야 볼 수 있을겁니다)

 

처음에 그라인더 헤드를 이용한 직각변환구조를 보이셔서 '아 저거면 되겠다' 고 따라하려다 보니

 

그라인더 헤드가 약 1/3의 감속비를 갖고 있어서 제 모터로는 영 속도가 안나오게 생긴겁니다.

 

그래서 이리저리 돌리다 보니 동력전달 구조가 너무 복잡해져서 효율이 영 의심되는 상황이 되고

 

그러면서도 속도는 과연 얼마나 나올지 상당히 걱정되는 모양새가 나와서

 

정말정말 골빠지게 설계하다가

 

 

우키부키님이 버전업해서 만드신 구조가.. 너무 간단하게 해결이 되는겁니다.

 

단순히 스파이럴 기어로 그냥 90도 직결..

 

이런 ㅖㅑㅒ쪼띠마ㅓㅖㅒ뽀Žm호ㅑㅕㄸŽmㅗㅇ나햐ㅕㅗㅇㄶ헤ㅐㅓㅁ

 

나 기계공학 배운거 맞나 하는 자괴감이 많이 들었습니다.

 

마치 요리사가 계란후라이 하는 법을 다른 사람이 하는걸 보고 깨달은 꼴이랄까요;;

 

 

 

 

하여간 그래서 기어집에 가서 사왔습니다.

 

 

 

왼쪽은 헬리컬 기어, 오른쪽은 스파이럴 베벨 기어

 

동력전달용으로는 베벨기어쪽이 좀 더 좋은데, 우키님이 헬리컬 기어를 사용하셨길래 물어봤더니

 

기어를 싸게 살 수 있는 곳이 있어서 사용했다고 하시더군요.

 

 

그래서 저는 그냥 베벨 기어를 사용하려 했습니다만..

 

 

 

 

 

 

베벨 기어로는 살짝 문제가 있습니다.

 

크랭크의 사이 폭이 아슬아슬하게 145mm 정도가 되는데, 모터폭이 90mm 정도이고

 

베벨 기어를 사용하면 한쪽 공간이 상당히 아슬아슬해져서

 

기어마운트나 동력기어 위치잡기에 애로사항이 꽃핍니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

반면 헬리컬 기어는 90도 밑으로 내려오기에 좌우에 여유가 넘칩니다.

 

청계천 왔다갔다하는게 힘들어서 일단 2개 다 동시진행하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

힘이 가는 부분이므로 볼트고정만으로는 좀 불안해서 2천원씩 주고 키 가공을 했습니다.

 

 

 

 

 

이런 식으로 고정됩니다. 살짝만 잡아주면 아주 튼튼하게 동력전달이 됩니다.

 

 

 

현재는 다시 마운트 설계중입니다.

 

배터리 사느라 돈을 다 써서 설계가 끝나도 담달에나 가공이 가능할듯 하네요..ㅡㅡ

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일단 닥치고 원문부터 읽어보지요.

 

http://www.suapapa.net/wordpress/?p=109&language=ko

 

 

 

 

확실히 LCD를 쓰면 남는 포트가 별로 없기에 나중에 기능을 추가할... 지는 모르겠지만 당장 포트가 아슬아슬하므로

 

기판부터 제작하기로 했습니다.

 

 

 

 

 

음? suapapa님이 만든 보드는 데이터선이 4갠데 내꺼는 8개네...

 

 

아... 이게 4bit 모드라는거를 이용해서 데이타선을 반으로 줄인다는거구나..

 

그런데 내꺼는 어떻게 줄이지 OTL

 

헤더 파일이 4bit 초기화를 시키는 것 같은데 그대로 갖다쓰고 땜질만 맞게 해 주면 되는 것 같기도 하고...

 

 

 

일단은 suapapa 님의 블로그를 참조해서 해 보려고 하는데, 잘 알지도 모르는 Arduino 보드를 간만에 다시 잡았더니

 

기억이 가물가물해서 일단 arduino 홈페이지 참조해서 기본부터 다시하기로 결정.

 

LCD 기본 레퍼런스

http://arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystalConstructor 

 

Syntax

LiquidCrystal(rs, rw, enable, d4, d5, d6, d7) //4bit
LiquidCrystal(rs, rw, enable, d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7) //8bit

 

 

Example

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2);  //4bit 기준으로 포트를 지정했다.

void setup()
{
  lcd.print("hello, world!");
}

void loop() {}

 

 

 

 

내가 갖고 있는 LCD의 데이터쉬트를 참조하여 핀 번호를 체크.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

GND

5V

Supply

Voltage

RS

R/W

E

 DB0

DB1

DB2

DB3

DB4

DB5

DB6

DB7

Anode

(Backlight)

K

(Backlight)

 

 

일단 DB0~DB7까지 모든 선을 다 연결하고 업로드해봤습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

그후 DB0~DB3을 빼고 다시 텍스트를 바꿔보니 제대로 나오는군요.

 

 

음.... 이거 첨에는 DB0~DB7 부터 무조건 다 연결해야 하는줄 알았는데 그냥 4선만 연결해도 나오는군요..

 

그렇다면 굳이 74HC595를 사용해야 할 만큼 포트가 모자라진 않는데,,, 이미 시작했으니 계속 진행해봅니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

일단 LCD가 정상적으로 나오는 것을 확인했으니 suapapa님의 74HC595보드를 투입합니다.

 

 

 

 

핀이 일자형인 내 LCD 와는 달리, suapapa님은 병렬2열로 된 LCD로 만드셨기 때문에 포트의 위치가 다소 다르네요.

 

왼쪽의 3.3K 저항과 연결된 GND 핀과 그 아래의 다른 GND핀은 또 무엇인가?  하는 생각에 다시 자료를 뒤져봅니다.

 

 

suapapa님이 사용한 CLCD 의 데이터쉬트를 다시 찾아봤는데 핀 순서만 약간 다를 뿐 특별히 다른 문제는 없어 보이고

 

eagleCAD의 스키메틱을 보니 3.3k 저항은 LCD 콘트라스트를 위한 것이고 LCD의 RW 핀이 GND로 연결되는 것이군요.

 

 

 

 

 

 

 

 

재미없고 시간도 오래 걸리는 와이어링 작업이 끝났습니다.

 

사진에는 595보드의 10핀 커넥터가 실수로 반대로 꽂혀있음.

 

 

 

 

suapapa 님의 소스를 그대로 복사&붙여넣기 하고 업로드 했더니....

 

 

 

 

 o: In function `__static_initialization_and_destruction_0':
C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet/Hello_CLCD595.cpp:34: undefined reference to `CLCD595::CLCD595(unsigned char, unsigned char, unsigned char)'


o: In function `loop':
C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet/Hello_CLCD595.cpp:16: undefined reference to `CLCD595::clear()'


C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet/Hello_CLCD595.cpp:19: undefined reference to `CLCD595::putStr(char*)'


o: In function `setup':
C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet/Hello_CLCD595.cpp:11: undefined reference to `CLCD595::init()'


Couldn't determine program size: C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\hardware/tools/avr/bin/avr-size: 'C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet\Hello_CLCD595.hex': No such file


avrdude: can't open input file C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet\Hello_CLCD595.hex: No such file or directory
avrdude: write to file 'C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\work\Hello_CLCD595\applet\Hello_CLCD595.hex' failed

 

 

에러가 매우 많이 나옵니다.

 

아... 헤더파일을 복사해놓질 않았;;

 

 

다운받은 후 옮기려고 보니.... 어느 폴더로 넣어야 하지? @_@ㅋ;;;;;;;;;;

 

 

examples 파일들을 참조하여 hardware\libraries\CLCD595 폴더를 만들고 파일들을 넣은 후 다시 시도해 보았습니다.

 


 CLCD595.cpp:25:1: warning: "bitWrite" redefined
 In file included from C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\hardware\cores\arduino/WProgram.h:10,
                 from /CLCD595.h:17,
                 from CLCD595.cpp:13:
 C:\Users\pashiran\Desktop\arduino-0013\hardware\cores\arduino/wiring.h:91:1: warning: this is the location of the previous definition

 Binary sketch size: 4348 bytes (of a 7168 byte maximum)


 


업로드가 되긴 하는데 bitwrite 가 재정의되었다는 경고문이 나온다.

 

파일 두개에서 이중으로 정의되었다는 예기인 듯 한데...

 

하여간 업로드되긴 했는데 LCD는 나오질 않으니 문제로군요...

 

 

 

 

 

그러다가 3.3K 저항에 연결된 핀(LCD 콘트라스트 조정하는)이 제 LCD에서는 GND에 직결되어야 선명하게 나온다는 것을 생각하고

 

점퍼를 날려봤습니다.

 

 

사각박스가 나오긴 하지만 그래도 글자는 안나오네요....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

경고문이 생각나서 CLCD595.cpp 의 해당 부분을 잠시 죽여놓고 다시 업로드 해 본 후

 

그래도 안되서 wiring.h 의 bitwrite 부분을 죽여놓고 업로드 해봤는데... 그래도 안됩니다.

 

 

 

 

음.... 이걸 고생하면서 해결할 것인가 아니면 그냥 DB4~DB7 만 연결해서 쓸것인가가 문제로군요...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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그냥 S3V3 버전에다 작업하는 게 편하긴 하지만 전원 레귤레이터라던가 시리얼 포트 부분이라던가

 

완제품에는 그다지 쓸모없는 부분들이 있어서 http://tinysun.tistory.com/8 을 참조하여

 

ATmega168 보드에 Arduino 부트로더를 심어보고 싶어졌다.

 

일단 그대로 해봤으나 실패....

 

 

 

 

iosys를 설치하고 다시 해봐도 영 안되고..

 

 

 

일단 왜 안되는지도 잘 모르니 하나하나 점검해봐야 한다.

 

해보다 안되면 그냥 S3V3로 해야지 뭐 .. -.-;

 

 

 

 

 

혹시나 해서 일단 P-ISP 포트를 체크

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ATmega168 보드의 datasheet 점검.

 

1-PB3-MOSI/OC2
2-PB4-MISO
3-PB5-SCK
4-PD1-TXD
5-PB6-?
6-X
7-X
8-5V
9-GND
10-PD0-RXD

 

 

엥? ’o미? 핀배치가 영 다른데다가 TXD-RXD 같은 신호도 없네?

 

부랴부랴 작은태양님이 쓰신 Avrmall의 ATmega168 보드를 찾아보니 역시나 포트가 매칭이 안 된다.

 

애초에 형태는 비슷해도 다른 물건인건가? 하고 생각했으나 이걸로 S3V3는 제대로 부트로더를 구웠으니 그것도 아닌듯하고..

 

제작사인 인터보드에 들어가서 다시 ISP를 찾다 보니... 뭔가 다른점이 있다.

 

 

 

그렇다.. 핀이 10개라고 다같은 규격이 아니었던 것;;

 

내가 산 보드는 isp232 라고 써 있었다;;;;;

 

 

 

일단 ATmega168 보드를 다시 살까 하다가.. 일단 보류.

 

S3V3에다 프로그램이나 짜 보고 하드웨어는 나중에 다시 생각해봐야 겠다.

 

 

 

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전압 표시계 를 사용하려 마음을 먹고 구매까지 했는데 다른거 검색하다가 Arduino로 만든 전압계 보고 눈에 번뜩. (트랙백 참조)

 

 

기능을 추가하자면 배터리/모터 온도 모니터링이나, 피에조를 이용한 전압 경고도 가능할 테고

 

차후에 어떤 유틸을 추가하기도 쉽다는 생각이 든다.

 

문제는 지금 Arduino를 아직 별로 공부해보지 않아서 또 많이 공부를 해야 한다는 건데,

 

왠만큼 노가다를 하고 난 뒤 이제 조금만 더 하면 되겠다... 하다가 다시 노가다를 하려니 조금 망설여지는 상황.

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흰색 시트지가 어디갔나 한참 찾았더니 쓰레기통에 박혀있더군요 =_=;

 

검은색 시트지 떼어내고 난 대지와 착각해서 버린듯.. 구겨져서 조금 흔적이 남았습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

미려한 곡선~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

엘레강스한 디자인~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

제가 만들었지만 참 잘 만들었군요 후후후후후후후

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

밑바닥 고무발은 한번 붙여보긴 했는데 보기엔 좀 아니군요..

 

보이는 부분이 아니니 붙여둘까 떼버릴까... 하다가 그냥 붙여뒀습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

한가지 옥의티로 꼽자면 배터리를 꼽았을 때 충전상태 LED가  가려진다는 거 -_-

 

배터리 케이스까지 만들면 좀 더 많이 가려질듯 합니다.

 

EagleCAD 가 free버전이다 보니 PCB 크기제한이 있었던 이유도 있고...

 

좀 바깥쪽으로 뺄까 하다가 PCB 한번 에칭뜨고 납땜해봤더니 살인적인 작업량에 놀라서 그냥 마무리해버린 탓이 크지요.

 

 

 

퓨즈가 없어서 220V 커넥터 작업이 미뤄졌기에 내부에는 충전기를 넣지 않았습니다만

 

어쨋든 일단 완료. 라고 할 수 있겠네요.

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흠집이 있을만한 부위에는 죄다 폴리퍼티를 발랐습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

포맥스 판 쪼가리에 순간접착제를 발라 사포를 붙여 샌딩스틱을 만듭니다.

 

초반에는 거칠게 막 갈아야 하므로 100번 사포를 사용했습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

사포질할때 물에 적셔서 하면 먼지도 날리지 않고 사포질도 엄청 잘됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1차 사포질이 끝났습니다.  잘 보면 살짝 패인 흠집들이 보이는군요.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2차로 퍼티를 바르고 다시 갈아주고 다시 체크합니다.

 

3차 작업까지 하니 대충 흠집이 사라졌습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

혹시나 모를 숨어있는 흠집을 찾기 위해 서페이서를 쫙 뿌렸더니... 역시나 또 흠집이 하나 나오더군요.

 

최종 마무리후 모습입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

예전 워터쿨러 모듈 만들때 도색처리를 했더니 너무 힘들었던 기억에 이번에는 시트지를 선택했습니다.

 

배터리를 꽂았다 뺐다 해야 하기 때문에 모형용 도색으로는 버티지 못할 거라는 생각도 들었고요.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

곡면 부분은 드라이어로 가열하면서 꼭꼭 누르면 시트지가 늘어나면서 달라붙습니다.

 

늘어난 부분은 떨어질 가능성이 있기 때문에 안쪽까지 접어붙여 떨어지지 않도록 하고, 안쪽에서 순간접착제를 살짝 발라 완전 고정시켰습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

앞서 작업한 PCB 가 왠지 오차가 있어 프라판을 덧대 늘였습니다.

 

저 판을 흰색 시트지로 발라 안쪽에 고정할 생각이었습니다만....

 

분명 집에 갖고왔는데 대체 어디다 둔건지 보이지가 않는군요.

 

시간도 늦었고 하니 나중에 찾으면 붙여야겠네요.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

여백이 좀 휑해 보이는데 뭔가 붙일까 싶기도 하고..

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충전기 50% 완성.  (0) 2011.09.18
Posted by pashiran
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