MakerLee's Workspace

1부

2부

메이커페어에 갖고나갈 품목 중 하나로 정해서 작업에 박차를 가하고 있습니다.

JLCPCB에 주문할 때 같이 넣었습니다. 

컨트롤러는 Attiny85를 사용합니다. 딱 이런 곳에 쓰기 좋은 적당한 수의 IO를 갖고 있죠

Analog 선과 PWM 선을 착각하고 설계를 해서 수정했습니다. 

아무래도 PCB는 다시 떠야 할듯 하군요

히터 출력이 안나와서 확인해 보니 FET 선도 잘못 연결했네요

몇번 테스트 해보는 와중에 히터가 과열되어 센서와 테이프가 다 타버렸군요

핀을 거의 다 사용하기 때문에 시리얼 모니터링을 할 수 없습니다. 

궁여지책으로 Attiny85를 빼고 아두이노에 점퍼를 날렸습니다.

스케치를 아두이노 UNO용으로 일부 수정한 뒤 시리얼 모니터로 작동을 확인하고 있습니다. 

온도센서를 라이터로 가열하면서 작동을 확인해보는 중입니다. 

단순제어로 온도에 따른 PWM 출력조정을 해봤습니다만 역시나 원하는 온도에 접근하는게 한세월이군요

PID 제어는 어려울거라 생각했는데 의외로 코드 적용은 쉬웠습니다. 

예제보고 변수명만 몇개 고쳐 썼더니 그냥 적용되네요

튜닝에는 좀 시간이 필요합니다만 앱스토어에 PID Tuner 같은 앱이 있습니다. 

앱이 시키는 대로 숫자 바꿔가며 입력후 테스트해보면 되네요

하드웨어가 완성되면 어차피 새로 튜닝해야 하니 나중에 마무리 지으려 합니다. 

항상 풀로드로 돌아가는 팬이 시끄러울 때 온도에 따라 조절되면 편리할 것 같아 만들어 봤습니다. 

기존에 Digispark를 이용하다가 몇번만 라이팅하면 쓰기가 안되어 고생한 기억이 있기에 

이번에는 아두이노 as ISP를 이용해 Attiny85를 써봤습니다. 

문제없이 잘 써지고 오류도 없고 좋네요.

Digispark 보드도 이렇게 사용해야 할 것 같습니다. 

Attiny85는 아두이노 우노처럼 핀들이 종류별로 깔끔하게 나뉘어 있는게 아니라

이 그림을 보면서 하지 않으면 코딩할때 참 헷갈리죠..

A3 핀은 3번 핀이고 A1 핀은 2번 핀이고 이런 식인데 

저는 보드 제작을 위해 회로도까지 제작하기 때문에

Analog3 - PB3 - 2번 핀 식으로 확인을 해야 합니다. 

100K 써미스터를 이용해 온도를 측정하고

PWM 출력으로 팬을 제어합니다. 

아날로그 핀 하나에는 가변저항을 연결해 제어 강도를 조절할 수 있도록 했습니다. 

80mm 팬 기준으로 보드를 제작했습니다. 

네 모서리에 부품을 집어넣는데 모서리 사이의 간격이 너무 좁아서 부품 배치에 난관이 많습니다

배터리 전압에 따른 LED 표시 적용을 마쳤습니다. 

온도에 따른 히터 ON/OFF 작동을 테스트하는 중입니다.

글루건 히터를 연결해도 되지만 테스트 편의성을 위해 그냥 LED로 연결했습니다.

스케치에서 30도를 기준으로 설정하고 

온도센서를 손으로 잡아보니 꺼졌다 켜졌다 잘 되는군요.

사실 PID 컨트롤을 고민해보긴 했습니다.

하지만 글루건이 영점 몇도 컨트롤에 크게 차이날 것 같진 않습니다.

오늘 추가된 부품입니다. CDS센서죠. 

들어오는 빛에 따라 저항값이 변하는 센서입니다.

이건 슬립 모드를 적용하기 위한 센서인데요.

손잡이 부분에 CDS 센서를 집어넣고 손으로 잡고 있을 땐 작동하다가,

손을 떼고 내려놓으면 시간을 측정합니다.

기준시간이 지날 때까지 손잡이를 잡지 않으면 슬립모드가 작동합니다.

슬립모드가 작동하면 히터가 완전히 꺼지지는 않고 적당한 온도를 유지하며 대기합니다.

이렇게 되면 글루가 흘러내리지 않습니다. 

손잡이를 잡으면 즉시 슬립모드가 해제됩니다.

온도는 이미 어느정도 올라가있는 상태라서 금방 사용가능한 상태가 됩니다.

손으로 빛을 가렸다 치웠다 하면 센서값이 변합니다.

슬립모드 적용시간을 1초로 설정하고 테스트해봤습니다.

오른쪽 LED가 1개시 히터 꺼짐, 2개시 슬립모드 상태, 3개는 히터 켜짐 상태입니다.

CDS를 손으로 가리면 슬립모드가 꺼져서 히터가 작동하는 것을 보실 수 있습니다.

슬립모드일때는 히터 ON/OFF가 표시되지 않으며 그냥 온도유지만 됩니다.

최종적으로 글루건 히터에 직접 연결해서 작동을 테스트하고 완성형 제작을 하려고 합니다.

http://pashiran.tistory.com/693 참조. 

리튬 배터리의 전압은 3.7~4.2V 정도로 계산할 것이므로

2셀 직렬시 7.4~8.4V 정도가 됩니다. 

1:1 저항 분배로 전압을 절반으로 나눈 후 AnalogRead로 측정합니다.

AnalogRead * 5V(기준전압) / 1024 를 하면 전압을 계산할 수 있습니다.

배터리 레벨 구간은 아래와 같이 정했습니다.

8.15V ~ 8.4V : 100%

7.9V ~ 8.15V : 75%

7.65V ~ 7.9V : 50%

7.4V ~ 7.65V : 25%

리튬 배터리는 전압 강하 특성이 비교적 선형이므로 큰 오차는 없을 것으로 생각됩니다. 

막상 테스트를 위해 파워 서플라이로 전압을 인가했더니 보드가 다운됩니다.

타거나 하는 것은 아니고 7V 이상 올리면 전원 입력이 쇼트가 나네요

며칠을 원인찾느라 고생했는데 알고보니 파워서플라이 세팅을 잘못해놨을뿐이었습니다.

전압 표시는 LED 표시로 합니다만, 부팅시에 전압을 한번 디스플레이하도록 만들었습니다.

오차가 약간 있지만 0.1V 이하라 그냥 사용하기로 합니다.

이 다음은 본격적으로 히터 가열과 관련 LED 표시가 되겠네요

부팅시 HELLO를 한번 띄우도록 했습니다. 

디스플레이를 구현했으니 이제 기능을 하나씩 덧붙여갑니다. 

처음에는 온도센서 값을 시리얼로 출력해보니 역시나! 제대로 작동하지 않는군요.

왜 아무리 간단하고 몇번씩 해본 것이라도 처음엔 꼭 버그를 낼까요?

확인해보니 100k 써미스터인데 같이 연결하는 저항을 10K 로 연결해놓았습니다.

거기다 스케치는 number[digitTemp[i]] 를 출력해야 하는데 digitTemp[i] 를 출력하도록 했더군요.

이제 온도는 잘 표시됩니다.

회로제작과 프로그래밍을 번갈아가면서 하다보니 혼란이 오네요.

정리할겸 조금 자세히 써봅니다

첫번째 74HC595가 글자 및 LED 표시를, 두번째 74HC595가 자리수 담당을 합니다.

Common Anode라서 표시해야 하는 위치의 세그먼트가 0이 됩니다. 

A3~A9까지의 LED와 B,C,D,E 4자리의 숫자 표시를 합니다.

F0,F14,A3 LED는 사용하지 않습니다. 

알파벳 핀이 공통 Anode 입니다. 

전체 연결은 다음과 같습니다. 

숫자가 한번에 표시되는게 아니고 각 자리의 신호가 순차적으로 들어가게 됩니다.

이를 위해서 숫자를 분리해서 표시하는 스케치를 간단하게 짜봤습니다. 

그랬더니 이상하게 나오는군요. 1000이 999로, 100이 99로 나옵니다.

for 문에서 증가하는 i를 이용해서 스케치 길이를 줄이려 했습니다.

pow() 함수에서 내부적으로 처리할 때 float로 처리되는건지 엉뚱한 결과값이 나오네요

수정했습니다. 정상적으로 나오는군요. 

이후 수정된 스케치를 아두이노에 업로드했더니 이상하게 나옵니다. 

원인을 찾는 중입니다. 

저는 74HC595를 연결할 때 첫번째 74HC595가 숫자를 담당하고 두번째가 자리수를 담당하도록 했습니다. 

shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, A);  

shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, A);  

그래서 위의 구문에서도 첫번째 ShiftOut이 숫자, 두번째가 자리수일줄 알았더니 아니더군요.

LSBFIRST / MSBFIRST 와 상관없이 첫번째 ShiftOut이 자리수를 표시하고 두번째가 숫자를 표시합니다.

수정이후 숫자가 제대로 표시됩니다. 

보기엔 동시에 전부 들어오는 것 같아 보이지만 실제로는 왼쪽부터 순서대로 빠르게 깜박이고 있는 상태입니다.

마지막으로 디스플레이될 LED의 데이터 처리를 합니다. 

왼쪽3개의 LED는 배터리 잔량표시용으로 오른쪽은 히터의 상태를 나타낼 예정입니다.

배터리 관련 변수나 히터 상태의 변수가 따로 쓰일 테니 스케치에선 따로 취급됩니다.

하지만 디스플레이될때는 하나의 Anode로 묶인 LED들이라 출력신호를 묶어야 합니다. 

별거 없고 그냥 논리합(and)을 하면 됩니다. 

SignalLED = BatLevel[i]&HeatLevel[j]; 

같은 식으로 사용하게 되겠죠

스케치를 올려보니 이제 LED까지 잘 나옵니다. 

왼쪽 끝의 LED들은 사용하지 않을 예정입니다. 

글루건인데 정보가 그리 많을 필요가 없죠

눈으로는 잘 구별가지 않지만 흔들어보면 이렇게 깜박임이 발생하는게 보입니다. 

하드웨어 스펙이 확실히 정해져 있어야 아두이노 스케치 작성이 편합니다.

이글캐드에서 그냥 패드로 연결하려다가 심볼이 확실히 있어야 보기 편할 것 같아서 라이브러리를 작성했습니다. 

라이브러리를 만들어도 이 FND 재고가 대여섯개 뿐이라 많이 쓸일은 없겠죠

74595(A)가 LED를 제어하고 74595(B)가 common anode를 담당해서 각 자리를 점등합니다.

다만 좌우로 있는 별개의 LED중 두어개는 74595(A)의 신호선이 모자라 연결하지 않기로 했습니다. 

74595(B)에서 담당할 수도 있지만 그러면 제어신호를 복잡하게 줘야 하네요.

이렇게 할 경우의 문제는 각 세그먼트를 모두 동시에 디스플레이하는건 힘들다는 것입니다.

4자리의 숫자를 다르게 디스플레이 하려면 각 자리를 순차적으로 표시해야 합니다.

각 자리를 켜서 표시하고 끈 후 다시 다음 자리를 켜서 표시하는 방식입니다

이걸 피하려면 각 자리마다 74595를 하나씩 배당해야 하죠.

그러면 4자리+표시 LED까지 최소5개의 74595칩을 넣어야 합니다.

원래 생각했던 것과 연결이 달라져서 출력신호를 다시 기록했습니다.

다 해놓고 보니 별도의 LED 신호는 생각 안한거라 또 추가해야 하네요;;

하드웨어가 없이는 스케치를 업로드해서 테스트해볼수가 없죠

브레드보드에 연결하는 방법도 없는 건 아닙니다.

하지만 그럴 경우 수정도 너무 정신없고 정신없어서 에러도 많이 납니다.

만드는 공이 더 들어도 아예 회로를 구성하는게 더 편하고 빨리 끝나는 것 같습니다. 

1차로 만든 회로는 글루건 내장용이라 너무 작아서 CNC로 잘 깎이지가 않더군요

부품을 DIP으로 바꾸고 테스트용으로 별도의 회로를 만들었습니다. 

이제 열심히 스케치를 짜야겠군요

만물상(링크) 에서 구매했던 미니 세그먼트 디스플레이입니다. 

이걸 보며 다시금 생각하니 전 복고형 디스플레이에 로망이 있는듯 합니다.

VFD 나 닉시 튜브같은거 참 좋아합니다. 

그래도 막상 쓰려면 일단 실용성이 좋아야 해서 닉시 튜브같은건 안쓰지만요.

개발을 위해 일단 납땜을 합니다. 

위 구매링크에 정보가 있었는데 그걸 보기 전이라 일일이 훑어가며 추적해서 기록했습니다.

이제 이걸 제어하기 위한 방법을 알아봐야 하겠군요.

바로 얼마전 구입해둔 MAX7219 칩을 사용해 드라이빙하려고 했습니다.

그런데 데이터쉬트를 읽어보니 MAX7219 는 common cathode 용이네요..

음극을 제어해 on/off 를 하기 때문에 제가 common anode 형 FND로는 맞지가 않습니다. 

http://marco-difeo.de/2013/02/21/drive-max7219max7221-with-common-anode-displays/

조금 검색해보니 MAX7219를 이용해 common anode를 제어하는 방법도 있는것 같습니다.

하지만 제가 전혀 이해할 수 없는 내용이라 다른 방법을 찾아봅니다.

http://www.hardcopyworld.com/ngine/aduino/index.php/archives/2826 

이 링크를 참조해서 74_595 쉬프트 레지스터를 사용하기로 합니다. 

https://www.lelong.com.my/8-digit-74hc595-segment-7-red-led-display-shift-ioline-150002647-2018-05-Sale-P.htm 

http://www.instructables.com/id/Arduino-powered-7-seg-LED-display-using-Shift-Regi/

이 링크도 읽어보며 공부합니다. 

간만에 카페에서 작업하며 정리해 봤습니다. 

출력을 위해선 데이터를 int형에서 char 형으로 변경할 필요가 있습니다.

https://www.instructables.com/id/Converting-integer-to-character/

이 방법을 사용합니다.

글루건은 별로 좋아하지 않는 공구입니다.

접착성이 아주 좋은것도 아니고 마무리가 깔끔하지도 않고

수정하거나 제거하는것이 어렵습니다. 

구조의 간단함에 비해 쓰기도 거추장스러운 편입니다. 

그래도 가끔 필요할때가 없지는 않은 그런 공구죠.

모 카페에서 우연히 이런 제품을 공구했던걸 보고 

사용상의 불편함을 어느정도 덜어줄 수 있을 것 같다는 생각이 들었습니다.

공구는 끝나서 알리익스프레스에서 구매했는데 9.57$ 였습니다. 

1.5V AA배터리가 4개 직렬로 들어갑니다. 

구조는 그냥 스위치 on/off 에 LED 하나가 연결된 구조입니다. 

심지어 납땜이 제대로 안되어 스위치에 전선이 연결되어있질 않네요

18650배터리를 넣을 생각이라서 내부를 갈아냅니다. 

내부를 잘 갈아내면 아슬아슬하게 18650이 2개 들어갑니다. 

직렬로 만들면 빠르게 예열되어 신속하게 사용할 수 있죠.

병렬로 만들면 작업시간이 길어져 오랫동안 작업할 수 있을겁니다. 

어느쪽이 나을지 테스트를 위해 자작 온도센서(링크)를 붙였습니다. 

5V 공급시 0.5A 정도를 소모합니다. 

20분이 넘어서야 간신히 90도를 넘더군요. 

나오는 글루도 덜 녹아서 뻣뻣합니다. 

배터리 1개로는 최대 4.2V 밖에 나오지 않으니 이대로는 쓸 수 없고 승압회로를 붙여야 합니다.

2개 직렬전압을 설정하면 빠르게 가열되어 3분안에 100도를 초과합니다. 

2배터리를 병렬로 잡고 승압회로를 연결해 봤습니다.

사용시간과 빠른 예열시간을 동시에 잡을 수 있지 않을까 하는 생각이었습니다.

이때 전류는 거의 1A 정도 됩니다.

이 경우 승압회로가 너무 뜨거워져 여기에도 온도센서를 붙여봤습니다.(만들자마자 잘 써먹는군요)

승압회로 부품중 인덕터의 온도(CH1)가 히터(CH3)보다 빠르게 올라가네요.

아두이노를 넣을 생각이었는데 제어를 모두 아두이노에 맡길 생각입니다.

2개 직렬로 하고 온도센서를 붙여 제어를 아두이노가 처리하도록 하면 배터리 관리와 빠른 가열의 두마리 토끼를 잡을 수 있을 것 같습니다. 

케이스를 자르고 다듬어가며 맞춰봅니다.

케이싱 작업을 끝내고 온도 보정을 위해 측정해 봤습니다. 

상황에 따라 다르긴 한데 1도 정도 높게 나오는 편이네요

스케치를 수정하고 다시 업로드해 줍니다

갖고있던 범폰을 다 쓴지라 3M 범폰을 한세트 구매해 봤는데 좋네요.

나머지 빈칸엔 배터리 전압표시라도 할까 생각했습니다.

AAA배터리로 변경해서 그것도 딱히 중요하진 않고 당분간 이대로 쓸 생각입니다

Attiny85로 진행을 하다가 Arduino pro mini로 변경했습니다.

그런데 중간에 전원을 잠깐 반대로 넣었더니 이번에는 LCD I2C 보드가 죽었습니다.

원래 고장났던 걸 한번 고쳤던 것이라 아예 떼어냈습니다.

프로 미니로 변경하면서 보드 구겨넣기도 힘들었던지라 eagleCAD로 새로 보드를 제작합니다.

그리고 CNC로 깎아냈습니다.

점퍼 작업하고요

아두이노 프로 미니의 보드에는 Aref 핀이 나와있지 않기 때문에

20번 핀에서 Aref 선을 따로 뺍니다.

기본 전원에서 LM1117-3.3V 를 통과하여 레퍼런스 전압을 만들었습니다.

이제 보니 컨덴서 한두개 정도는 넣어줄걸 그랬군요.

LM1117에서 나온 Aref 전원을 아두이노와 센서에 연결하고 

스케치의 setup에서 Aref 설정을 했습니다. 

전체적으로 납땜을 하고 스케치 수정을 마무리했습니다. 

케이스를 변경해서 AAA 건전지 3개를 집어 넣을 수 있도록 만들었습니다.

자주 쓰지는 않을 것 같아서 리튬 집어넣기는 애매하더군요.

LCD 칸이 여유가 없어서 가독성이 안좋습니다. 

라벨링을 하고 가운데에 네임펜으로 선을 그어 구별했습니다. 

잘 되는군요. 온도는 0.8~1도 정도 높게 나오는 것 같아 보정이 필요할 것 같습니다.

케이싱만 하면 끝납니다. 

가끔 물체 표면의 온도를 봐야 할 필요가 있습니다. 

현재 위와 같은 온도계를 갖고 있습니다. 

편하고 쓰기 좋습니다만 가끔 아주 좁은 포인트의 온도를 재야 하거나 

좁은 면적 안에서 작은 부품 한두개의 온도를 측정하기엔 무리가 있죠.

괜히 이런 장비를 쇼핑몰에서 뒤적여 봅니다.

갖고는 싶지만 가격도 가격이고 제가 쓸일이 많지도 않습니다. 

특정 포인트 두어군데의 온도만 확인하면 됩니다. 

그래서 그냥 만들기로 합니다. 

온도측정 센서로는 흔하게 쓰는 3D 프린터의 100K 써미스터가 있습니다. 

하지만 약간 원형이고 유리로 쌓여있어 실제로 쓰면 측정시에 약간 딜레이가 있습니다. 

같은 물건이지만 박막형으로 된 100K 써미스터가 있습니다.

표면이 필름만으로 둘러쌓여있어 온도센싱이 빠릅니다.

테이프로 그냥 표면에 붙이면 온도를 빠르고 정확하게 측정할 수 있습니다.

알리에서 주문했습니다. 

온도 디스플레이만 하면 됩니다.

OLED 디스플레이와 8*2 character LCD 사이에서 고민하다

LCD은 이럴 때 안쓰면 쓸일이 없을 것 같아 LCD를 쓰기로 합니다.

아날로그 입력과 LCD 출력용 I2C 통신만 하면 되기에

Attiny85 보드를 사용하기로 결정합니다. 

이런 단순한 프로젝트에 쓰기 딱이지요

(... 라고 생각했었습니다)

배터리를 내장해서 완전 휴대용으로 만들지

USB 입력을 전원으로 쓸지 고민을 했습니다.

일단은 USB 전원으로 진행하고 마지막에 결정해야겠습니다.

부품함에서 케이스로 쓸 깡통을 골라봅니다.

대충 맞는것을 확인합니다.

I2C LCD 테스트입니다.

본격적으로 스케치를 합니다.

100K 써미스터를 아두이노에서 사용하는 방법를 검색해보면 자료가 많이 나옵니다.

저는 Adafruit(링크) 의 자료를 참조했습니다.

몇번 수정하고 업로드하며 테스트하다가 2개의 Attiny보드가 날아갔습니다.

특별한 일이 없는데도 불구하고 갑자기 작동이 안됩니다.

이렇게 쌓인 보드가 4개가 되었습니다.

새다리님의 블로그(링크)를 참조하여 펌웨어를 다시 구워봅니다.

안되는군요.

이리저리 다시 체크해 보지만 안됩니다. 

결국 다른 새 Attiny85로 진행해 보다가 황당한 결과가 나왔습니다.

2개의 아날로그 입력을 동시에 진행하면 옆의 센서에 영향을 받아서 값이 오르락 내리락 합니다.

여러가지로 수정해 봤지만 역부족이라 포기하고 Arduino Pro Mini로 보드를 바꿔 다시 진행하려 합니다.

** 추가기록 : ATtiny 펌웨어 구울때 바로 연결하면 안되고 85_boot.bat 실행직후 잽싸게 연결하면 될 확률이 높다.

1부

100K 서미스터와 히터를 구리 테이프로 감았습니다. 

구리 테이프가 없다면 철물점에서 파는 알루미늄 테이프도 괜찮습니다. 

히터의 저항은 5.6옴이니

옴의 법칙 I = V / R 에 의해

리튬이온 배터리로 구동시 3.7V / 5.6Ohm = 0.66A 정도가 흐르게 됩니다. 

IRF510 MOSFET으로 간단하게 스위칭 회로를 만들었습니다. 

서미스터 온도체크 스케치는 adafruit의 것을 참조해서 스케치에서 10K 로 된 부분을 100K 로 수정해서 사용했습니다. 

https://learn.adafruit.com/thermistor/using-a-thermistor

 AREF 에 연결하여 레퍼런스 전압을 이용하면 더 정확하게 온도를 구할 수 있더군요

단순 ON/OFF 입니다. 50도 이하 ON, 50도 이상 OFF...

그냥 켜두면 위와 같은 온도편차 그래프를 보입니다. 

손을 접촉시키면 그래프에 변동이 심해집니다. 

PID 컨트롤까진 필요 없을 듯도 합니다. 

올해는 어찌된게 흰줄숲모기가 집에서 극성이네요.

낮에도 잠시만 방심하면 콕 찌르고 도망가

온몸이 안 가려운 곳이 없습니다.

그런데 모기에 물렸을 때 쉽게 가려움과 부기를 가라앉힐 수 있는 방법이 있습니다.

실제로 저도 가끔 사용하는 방법인데요.

저는 숟가락 손잡이나 젓가락 넓은 쪽을 라이타로 살짝 가열 후

화상을 입지 않을 정도로 적당히 식혀 지지는 쪽을 선호하죠.

이거 잘못하면 화상 입지 않느냐? 하는 분이 계시는데

50도 정도의 온도로는 화상이 잘 생기지 않습니다.

세로축(온도) / 가로축(시간)

요건 광주시원외과 화상센터 블로그에서 가져온 자료인데

온도와 화상과의 관계는 시간과의 관계도 있고

60도에서 5초 이상 있어야 화상이 생긴다는 그래프입니다.

50~55도에서는 어느정도 장시간 노출하지 않으면 화상은 생기지 않겠죠

하여간 50~55도 정도의 열을 모기 물린 곳에 가해주면

모기침의 단백질 변성으로 가려운 것이 바로 해소된다는 것을 알 수 있습니다.

하지만 티스푼이나 젓가락 등은 온도를 정확하게 맞추기가 아무래도 많이 번거롭습니다.

그래서 그런지 이 원리를 이용한 전자제품이 있습니다.

찾아보니 국내산도 있네요

외산은 비싸고 국내산은 제어회로가 너무 단순할 듯 한데

마침 제게도 여기에 쓸 수 있는 부품이 있더군요.

3D 프린터용 히터와 서미스터, 아두이노를 조합하면 될 것 같습니다.

일단 18650 하나를 히터에 연결해서 온도를 확인하니 50도 이상은 충분히 올려주네요

센서와 아두이노를 결합해서 제어를 확실하게 하면 될 것 같습니다.

아주 오래전에 PC 온도제어용 박막 서미스터를 사놓은게 있어 이걸 온도센서로 사용하려 했는데

모델명을 찾기 힘드네요

10K 서미스터 온도테이블에 대입해 봤는데 영 맞지가 않습니다.

데이터쉬트가 없으니 쓰기가 힘드네요. 그냥 버리고 프린터용 서미스터를 사용하던지 해야할듯.

다 완성할때 쯤이면 이미 모기철은 지나가겠죠...?

일단 솔리드웍스로 된 설계 파일입니다.

어셈블리 폴더의 Table_Saw를 열면 이런 모양입니다.

폴더는 이렇게 Assem, DWG, part, stl 이고요

arduino-uno 어쩌구는 아두이노 모델링이 grabcad에서 다운받은 것이라 따로 들어있습니다. 

각 파트는 part 폴더에 있고

dwg 폴더에는 알루미늄 판재 도면이 있습니다. 

bottom_plate 만 3T 이고 나머지는 5T 알루미늄이고요

**주의**

하판은 탭과 홀이 여러개라 작업편의성을 위해 도면을 나눴습니다.

외주를 맡기시는 경우에는 작업지시서를 알아서(....) 잘 쓰시거나

도면을 새로 그리셔야 할겁니다. 

그리고 아두이노 위치가 변경이 되었는데 도면상에 아두이노의 고정홀 위치는 뚫려있지 않으니 

제작자가 임의로 고정하셔야 합니다. 

마지막으로 솔리드웍에서 변환만 해놓은 dwg 포맷은 축척을 다시한번 확인하셔야 합니다. 

오토캐드 등에서 열 때에는 축척이 맞지 않을수도 있습니다. 

위 3개 파일은 3D 출력물이고 STL 폴더에 별도로 STL 포맷으로도 저장되어 있습니다. 

리니어 베어링을 고정하고 타이밍 벨트를 끼우고

조기대를 끼우는 부분은 모두 M3 볼트와 너트입니다만 길이는 제각각 다릅니다. 

부품박스에서 적당히 이것저것 꺼내 쓴 거라 기록이 어렵습니다. 

직접 측정하고 맞는 길이로 구하셔야 합니다. 

베어링 풀리를 고정하는 부품은 M5 전산볼트입니다. 

아래쪽 판재에 M5 탭이 있고, 베어링 풀리와 출력물 사이에 너트를 끼우고

다시 맨 위에서 너트로 한번 조이게 되어 있습니다. 

더블 타이밍 풀리는 https://goo.gl/STHVZr 이 링크에서 구매 가능합니다.

일반 베어링 풀리와 타이밍 벨트는 GT2 6mm 용으로 적당히 구하시면 되고요.

LCD와 스위치 등을 고정하는 판넬은 5T 포맥스로 제작했습니다. 

이 부품은 왠만한 메이커라면 굳이 도면 안보고도 직접 취향대로 만들 수 있으시겠죠.

eagleCad 회로도와 보드 파일입니다. 

LCD는 일반적인 1602 character LCD 입니다만

https://goo.gl/zQKiQL 이 링크의 I2C 시리얼 LCD 모듈을 붙여 4선으로 연결해 사용했습니다. 

마지막으로 아두이노 스케치입니다. 

프로그램 초보자라 구성이 잘 되어 있는지는 모르겠지만

최대한 자세하게 주석을 달았으니 조금이나마 이해가 되었으면 좋겠습니다. 

그리고 스위치 입력은 A3 하나로 analogread 로 처리하기 때문에

회로를 자작할 경우 회로마다 약간씩 값이 달라 입력에 오류가 있을 수 있습니다. 

그럴 경우 analogread_test 파일을 아두이노에 업로드하고

시리얼 모니터로 스위치의 입력값을 알아본 후 

이 부분을 수정하면 되는데

예를 들어 select 스위치를 눌렀을 때 analogread 값이 500이 나온다면

앞뒤로 100 정도씩 여유를 두고

      if(pinValue<820 && pinValue>600){ 이 부분을 

      if(pinValue<600 && pinValue>400){  이렇게 수정합니다.

그리고 영점맞출 때 리밋센서와 조기대 사이의 길이를

20: const float sensorDistance = 7.9 ;  를 수정해서 맞추시면 됩니다. 

이정도 만들어지고 시운전도 해봤습니다. 

12V SMPS 넣어보니 잘 되긴 하는데 파워가 부족하더군요

그래서 24V SMPS 넣고 다시 테스트해봤습니다. 

그리고 아두이노가 터졌습니다. 

이론상? 상관없이 정상적으로 돌아가야 하는 것 같은데 

바로옆에서 775 모터가 날뛰니 전압변동때문인지 하여간 터졌네요. 

스텝 드라이버도 같이 터졌습니다. 

5V 출력이 안나오길래 일단 LM1117 을 떼어내고 교체해봤습니다. 

잘 되는군요.

DC-DC 를 사용해 12V 로 사용해야 할 것 같습니다. 

1스텝당 0.1mm 이동입니다. 

계산대로.

약간 두꺼운 판을 썼더니 가끔씩 걸리는군요. 

얇은 판으로 교체해도 되지만 딱히 눈에 띄는 재료가 없어 일단은 휘어서 적당히 맞췄습니다. 

스텝모터의 힘으로 단단하게 고정되지는 않기 때문에

손으로 돌려서 조이는 부분을 만들었습니다. 

그런데 글 쓰면서 생각해 보니 클램프 레버식으로 만드는 게 더 편했을 것 같기도 하네요.. 

그래도 거의 생각대로 움직입니다. 

조만간 완성될 듯 하네요

쉴드보드를 제작했습니다. 

CNC로 깎을 때 아직 실력이 모자라서 그런지 

같은 가공조건에서도 완성도가 들쭉날쭉 하는 경우가 많은데

이번에는 정말 깨끗하게 잘 깎여서 기분좋네요

만들어놓고 보니 실수가 있었습니다. 

별 생각없이 전원커넥터를 넣었는데 아두이노 보드에 걸리는 데다가 

아두이노에 전원 꽂으면 되는거라 의미가 없네요. 

보드에 버그 없나 테스트해보는 중입니다. 잘 되는군요. 

만들어놓고 보니 정말 100% 수제작이네요. 센서모듈보드도 직접 만들었고 

커넥터도 전부 전선잘라 클림핑해서 만들었고 보드도 직접 CNC로 깎았고

마지막으로 아두이노 보드도 보드프리에서 받은 빈 PCB에 

부품을 전부 납땜하고 부트로더 넣어서 만든 수제 아두이노입니다.

더치커피 메이커 만드느라 한동안 미뤄뒀던 테이블소 작업을 재개했습니다. 

더치커피 메이커는 완성상태나 다름없긴 한데 

세부적으로 마무리하는 부분을 조금씩 진행하면서

테이블소 작업을 하려고 합니다. 

더치커피 메이커를 만드느라 한동안 아두이노를 많이 만졌더니

프로그래밍 능력이 F 에서 D+ 급 정도로 올라온 느낌입니다. 

이제는 조금이나마 쉽게 진행할 수 있었습니다. 

처음 부팅하면 일단 조기대가 리밋센서에 닿을 때까지 스텝모터를 구동합니다. 

그리고 리밋 센서에 닿으면 멈추고, 영점을 기록합니다. 

이 다음 부분을 하려니 스위치를 달아야 할 것 같아 

일단 보드를 깎은 후 진행해야 겠습니다. 

8개월만의 업데이트!!

하비킹에 전기자전거 부품 주문했는데 백오더에 걸리는 바람에 

하릴없이 기다리던 와중 뭐 딱히 할게없길래... 

그동안 미뤄왔던 테이블소 설계를 마무리하고 제작해 봤습니다. 

미니 테이블 소 라곤 하지만 

"적어도 이렇게 공들여 만드는 만큼 가공성이 크게 하고 싶다" 라는 마음에

덩치는 꽤나 커졌습니다. 

최대 절단길이는 300mm 정도이고 전체 크기는 조기대를 제외하면 510*250*114 입니다.

4인치 톱날 사용시에도 상부 돌출높이는 20mm 이상 올라오기 때문에 가공에 여유가 있습니다. 

물론 제작해 보면 수정할 부분이 분명 나오겠지만 

밀링을 하면 편하겠지만 단순 판재 가공이라 절단판재 주문후 직접 가공으로 방향을 잡았습니다. 

도면을 준비합니다. 

센터펀치가 없으면 드릴이 옆으로 미끄러지기 때문에 제대로 뚫기가 힘듭니다. 

저걸 힘주어 누르면 내부 스프링이 장전되었다 풀어지면서 꽝 하고 판을 때려줍니다. 

그러면 동그란 자국이 남아서 드릴링할때 미끄러지지 않고 그자리에 뚫리게 됩니다. 

http://goo.gl/XvAB96

일일이 칼과 자로 위치를 잡고 펀칭하고 반복합니다. 

옆면은 A4 용지보다 작은 사이즈라 그냥 출력해서 붙이고 도면대로 펀칭했습니다. 

구멍이 여러개라 뚫을때도 뚫지 않게 여러번 확인합니다. 

탭도 있고 구멍도 있고 해서 잘 확인해야 하고

특히 탭이나 드릴링시에는 탭핑유를 계속 발라야 공구가 망가지지 않습니다. 

저는 그냥 WD-40 계속 뿌려가며 작업했습니다. 

전산볼트를 자릅니다. 볼트2개 조여서 돌려가며 쇠톱으로 자르는건

외국의 메이커 팁에서 본 내용인데 참 잘 써먹습니다.

설계상으로 잡은 아두이노 자리가.. 다 뚫고나니 홀이 맞지 않네요 

레퍼런스를 엉뚱한 걸 갖다 쓴 것 같습니다. 

오른쪽의 대형 홀은 드릴로 될 크기가 아니라 CNC를 사용했습니다. 

원래 알루미늄 가공하기 적당한 스펙이 아니라 계속 옆에 붙어서 알콜 뿌려주고 피드 조정하고 했습니다. 

톱날이 나오는 홈도 마찬가지.. 엄청 오래걸리더군요

아두이노 자리도 옮기고 가조립을 해 봅니다. 

설계를 나름 열심히 체크했다고 생각하지만 조립하면서 역시 수정할 곳들이 있습니다. 

수공으로 뚫다 보니 오류가 나기도 하는데 그래도 해결 불가능한 큰 문제는 없을듯 하네요

생각보다 내부가 넓어 파워까지 넣을 수 있을것 같습니다. 

상면은 볼트가 튀어나오면 안되니 사라기리로 파줍니다. 

내부에 들어갈 부품들이 어느정도 조립이 되었습니다. 

펜스(조기대) 부분은 무료분양받은 PCB를 사용해봤습니다. 

약간의 오차로 가장자리가 걸리길래 일단 대충 파냈습니다. 

일단 작동상태를 테스트해 봅니다. 

이제 전장부와 아두이노 프로그래밍 등을 진행해야 겠군요.

설계를 하려면 모델링을 해놓는게 여러모로 편합니다. 

엄청나게 정밀도가 필요한 건 아니지만 형태를 갖추는 데도 시간은 좀 걸리네요.

4인치 이상의 원형톱날은 전부 끼울 수 있습니다만.

4인치의 경우 풀리 위쪽으로 30mm, 5인치는 43.5mm 의 여유가 있습니다. 

상판의 공간을 제외해야 하므로 4인치 톱날은 최대한 뽑아내도 25mm 정도 두께밖에 잘라내지 못하겠군요.

6인치 이상의 톱날도 끼울 수는 있습니다만 보다시피 바닥면을 뚫어버릴 수가 있습니다. 

일단 저 부분에도 홀을 내둘 생각입니다만 5인치 톱날을 사용하는게 이상적일 것 같습니다. 

비용은 타오바오에서 (198위안+송료 6위안) = 38,025\ , 몰테일 배송비 16.789\ 해서 총 54,814\ 들었습니다. 

환율에 따라 변동은 있겠습니다만 6만원이 넘지는 않겠네요.

180위안은 드릴척 미포함, 198위안짜리는 드릴척이 포함인 것으로 봤는데

도착한 물건은 드릴척이 포함되어 있지 않았습니다.

판매자와 대화를 시도해 봤습니다만.. 

영어는 몰라도 중국어는 번역기의 도움으로도 원활한 대화가 힘들더군요.

참고로 알리익스프레스에서는 75$(배송포함) 에 판매합니다. 

가공 부품의 마감 처리는 깔끔하지 못한 편입니다만 어차피 그런걸 기대하고 구입하는 물건은 아니지요.

사진을 안 찍었는데 연결 커넥터와 스위치, 원형톱을 조이는 렌치까지 포함이라 구성은 만족스럽습니다. 

http://world.taobao.com/item/40627464387.htm?fromSite=main&spm=a1z0d.6639537.1997196601.12.5F7Ei8

테이블 소 처음 설계할 때 여기저기 엄청 찾았던 물건들인데.. 

당시엔 비슷한 물건이 전혀 없었죠. 그래서 타이밍 벨트로 연결하는 부분 설계하고 

쓸만한 부품 찾느라 고생하고

또 매번 알리에서 주문하다 보니 부품 한개 주문할때마다 한달씩 기다려서 받고요. 

아마 부품마다 걸린 배송기간 다 합치면 6개월이 넘을겁니다. 

그런데 최근에 우연히 카페에서 보고 찾아보니 저런 물건들이 나오기 시작했네요. 

타이밍 벨트 구조에 775모터에.. 무엇보다 4 or 6인치 원형톱날을 사용할 수 있다는 것이 장점입니다. 

저 규격은 공업용 규격이라 날도 종류별로 다양하고 구하기도 쉽죠. 

이미 설계가 막바지고 마지막 자잘한 버그 수정만 남아있던 테이블소를 생각하니 꽤나 고민이 되었지만

생각해보니 저걸로는 2020 프로파일 절단이 가능하더군요.

뭐 그렇게 됐습니다. 

뭔가 사고도 기분이 참 씁쓸하네요. 

벨트 텐셔너를 포함해서 조립하는 와중에 너트들을 조이기가 상당히 힘들더군요.

PLA로 한번 렌치를 출력해 보았으나 강도가 약해서 제대로 조여주질 못합니다. 

안쓰는 PCB 조각을 안 버리고 모아뒀다가 이런 곳에 사용합니다. 

FRP 처럼 유리섬유가 포함된 판이라 자체 강도가 상당히 뛰어나죠. 

단점이라면 엔드밀 수명을 많이 깎아먹고 절단시 분진이 너무 곱게 날려서 호흡기 조심해야한다는거

내구테스트를 해 봤더니 어느정도 돌아가다 멈춥니다. 

정확하게 말하면 모터와 톱날은 잘 돌아가는데 벨트 텐션 풀리만 안돌아가서

저렇게 벨트와의 마찰로 녹아버리더군요.

원인을 찾아보니 풀리와 풀리를 잡고있는 부분이 미세한 마찰로 녹아붙어 접착되어 버렸습니다.

출력된 풀리를 빼고 그냥 베어링 부분으로만 돌려보니 이게 제일 낫네요.

내구테스트를 위해 일단 5분정도 돌려봤습니다. 

톱날부 축이 꽤 따뜻해지는데 발열 원인이 어디에 있는지 파악이 힘드네요. 

이럴때는 비접촉식 온도계 하나 있으면 좋겠는데.. 

어느정도 이상 뜨거워지진 않는데 앞으로 내구 테스트 시간을 좀 늘려보면서 

문제가 없는지 봐야겠습니다. 

절단테스트. 소음이 좀 커서 배경음악을 잔잔한 걸로 바꿨습니다;

11.1V RC 배터리로 테스트했습니다. 

전원문제로 고민을 좀 했는데 

정격출력이 '최소' 12V 3A 이상 되어야 하는데

어댑터 물려보면 초기구동때 고전류를 당겨주지 못하니 덜컥덜컥하면서 멈추고 

거의 100W 급 파워 서플라이를 써야 할 것 같은 상황입니다. 

아예 RC배터리 사용하는것도 괜찮을 것 같네요.

석달 만이군요... 흠..

3D 프린터로 각종 자잘한 부품을 생산하게 되면서 

미니 테이블 소의 설계를 '아주 약간' 변경했습니다. 

벨트 텐셔너가 들어갔죠. 타이밍 벨트의 유격을 스프링이 달린 아이들러로 밀어줘서

항상 벨트를 탱탱하게 유지시켜 주는 물건입니다. 

전에는 저게 없어서 모터를 당겨서 고정하도록 했는데 프레임이 포맥스 기준이다보니

당기는 쪽으로 휘어지게 되어 그 부분을 보정하는 부품까지 따로 만들어야 했습니다. 

이젠 그냥 조립하면 됩니다. 

사실 공간이 상당히 협소해서 넣기가 상당히 까다로왔는데 아슬아슬하게 들어가겠더군요.

원래 컨셉이 CNC 가공으로만 제작되는 것이었기 때문에 설계에 한계가 많았는데

이제는 프린터를 좀 적극적으로 이용하려고 합니다. 

그리고 스핀들 축을 전산볼트로 변경했습니다. 

사실 지난번 것은 알루미늄 선반가공까지 한거라 그냥 쓰려고 했는데(변경하면 또 설계변경해야 하고;)

어차피 손보는 김에 같이 변경했습니다. 

전산볼트로 할 경우 축의 정밀도가 좀 걱정되기도 했는데 벨트 텐셔너가 있으니 걱정 없습니다

아이들러에는 베어링이 한개 들어갑니다.

사실 미니츄어 베어링이 있으면 전체적으로 크기를 작게 해서 설계에 여유가 있었을 텐데

갖고있는 외경 9 사이즈의 베어링에 맞춰 설계하다 보니 좀 커졌습니다. 

이참에 simplify 3D를 큰맘먹고 질렀습니다. 

국내에서는 http://labc.kr/ 에서 판매한다고 하는데 메뉴에 안보이네요. 

문의하기도 귀찮고 결재도 영문사이트가 편해서 그냥 본사홈피에서 페이팔 결재했습니다. 

어느정도 설정하고 난 뒤 출력테스트를 해보니 확실히 품질도 더 낫고

무엇보다 서포트가 엄청 잘 떨어집니다. 

여러번 수정했습니다. 작은 물건이다 보니 출력할 때의 편차 0.2mm 정도 때문에 계속 맞지를 않네요.

부품이 부품 안에 끼워지는 모양이다 보니 끼우는 부분마다 편차를 감안해서 수치를 전부 재조정했습니다. 

최종결과

스프링까지 끼워보니 부드럽게 잘 움직입니다. 

포스팅 날짜를 보니 2014년 8월이 마지막 포스팅이었던;; 

미니 테이블 소의 아두이노 프로그래밍 작업에 들어갔습니다. 

3D 프린터 정리되면 하려고 했는데 프린터가 정리되는 시간이 이리 오래 걸릴줄은 저도 몰랐네요.

최근에 아두이노 쿡북을 다시 읽어보고 있는데 

테이블 소 작동할 정도라면 혼자서도 조금 공부하면 할만 하겠더군요.

그간 괜히 지레 겁먹고 미뤄왔던 것 같습니다. 

전에 만들었던 드라이버 보드는 약간 수정을 했습니다. 

스위치 2개(좌, 우) 입력과 리밋 스위치 입력, GND 핀을 추가했습니다. 

기존 보드에서 부품이식중입니다. 

처음 전원을 켜면 영점을 잡기 위해서 우측으로 가다가 리밋 스위치를 만나면 정지 - 하는

부분까지 프로그래밍을 해 봤습니다. 동영상에서는 반복되지만 한번만 하고 멈추게 되지요. 

정지한 이후에는 distance 변수에 위치를 입력하고, 그 이후부터는 Left, Right 스위치에 맞춰 이동하게 됩니다. 

먼저 만든 기구물은 분해해서 모님에게 배송된지라 새로 만들어야 하기 때문에 시간이 좀 걸릴 것 같습니다.