나만의 GPS

LED 전광판 시계 만들기!

글·사진 | 이민주

남들과 같은것은 싫다!
우리집 시계도 개성 시대!
밤에 잘 보이는 시계!
귀찮아 하는 당신을 위한! 리모컨 조작 기능까지!
더이상 똑똑해질 시계는 없다!
벽걸이도 되고 탁상에 두어도 되는 다목적 전광판 시계!

 GPS LED 전광판 시계의 다양한 설치모습 

책상에 설치한 모습	가구 위에 설치한 모습	벽에 설치한 모습

GPS LED 전광판 시계의 다양한 기능  

내 마음대로 골라쓰는 다양한 글씨체! 

이 제품은 화면 전환시 또는 조작시 다양한 전환효과가 적용되며, 시간 표시 모습도 다양한 폰트를 지원하므로 입맛에 맞게, 혹은 기분에 따라 골라가면서 사용할 수 있습니다.

날짜 / 온도 / D-DAY 표기

시간표시 외에 날짜/ 온도/ D-DAY 표시기능도 있습니다. 날짜표기는 주중은 요일이 연두색, 주말은 빨간색으로 표시되며 D-DAY기능은 각종 시험이나 정한 목표일이 있거나 군 전역일을 기다릴 때 유용합니다.

빨간색 부분은 사용자 메시지(영문과 숫자 그리고 특수문자)를 10자 까지 입력할 수 있고, 아래에 연두색 표시 부분은 REMAIN은 기간이 남아있다는 뜻, RUNNING은 일자가 지났다는 뜻입니다. 노란색 큰 숫자가 남아있는 날짜 또는 지난 날짜입니다.

메뉴표시

이 제품은 단순히 표시기능 뿐만 아니라 사용자를 위한 각종 메뉴도 있습니다.
시간/날짜 설정(GPS가 없을 때), 4가지 알람모드 설정, D-DAY, 리모컨 설정 등을 할 수 있으며, 커서는 연두색/황색이 교차되면서 깜빡이고, 버튼을 이용하거나 리모컨의 숫자를 입력하면 입력할 수 있습니다.

조립과정

전체 분해한 모습

상단에 적색 흑색 케이블은 각종 모듈에 공급되는 전원 케이블, 아래에는 케이스가 있습니다.
옆에는 후면 덮개가 있으며, 덮개에는 스피커가 붙어있습니다.
옆으로는 모듈 4개를 고정, 조립하였으며, 옆에는 측면 버튼보드와 리모컨 수신부 보드, 메인보드, 전원부가 있습니다.

STEP1 따단! 전면 케이스 준비

STEP2 디스플레이 모듈 준비!

STEP3측면 버튼과 리모컨 수신부 조립 및 기초 배선

STEP4모듈 전원 케이블 연결!

STEP5

전원장치 실장!

전원 공급기 *전광판 및 각종 장치에 전원은 5V 3A출력을 갖는 SMPS를 이용

STEP6 메인보드 실장!  펌웨어 다운로드는 생략!

메인보드 ·전광판 모듈 및 각종 장치를 제어하기 위한 메인보드 ·제어 MCU로는 Atmel사의 ATmega16을 사용 ·시간 백업 장치로는 Dallas사의 DS1307이라는 RTC를 사용 ·GPS와 RS-232C통신을 위해 MAX232 IC도 보입니다.

STEP7

외부 전원 케이블 연결 및 외부 온도 센서(옵션) 연결!
마지막으로 스피커 연결 후 덮개를 덮어주면 끝! 참 쉽줘잉!!

온도센서 이 시계는 대기의 기온을 측정할 수 있게 되어있는데, 온도센서로는 TCN75가 사용되었습니다. LED전광판 모듈의 방열이 심하여 이 온도센서에도 많은 영향을 주므로 최대한 모듈과 멀리, 그리고 아래쪽으로, 분리해 설치하였습니다.

내부 조립 완료된 모습 

모듈 위에 메인보드, SMPS가 설치된 모습.
후면 커버에는 스피커가 붙어있는데, 조작시 비프음이나 알람을 울릴 때 사용

상단 통풍구 검정색 그물(통풍구)은 폐 방충망을 청소하고 사용한 것인데, 내부 전원장치 및 LED 전광판 모듈의 방열대책을 위해 만들었습니다.

GPS 수신기 조립 

·GPS모듈 내에 ARM칩과 각종 부품이 들어있어 각종 데이터를 개발자들이나 사용자들이 사용하기 쉽게 NMEA라는 프로토콜로 데이터가 나오게 되어 간단히 조립가능
·IC는 MAX232규격으로 보내주고 받기 위한 레벨시프트 IC

GPS 수신기 장착 모습 ·RJ45커넥터로 나온 전선은 UTP와 피카본드(자세한 명칭은 모릅니다.)라는 통신접속기구로 조립 ·케이스는 특별히 방수가 되는것은 아님

GPS LED 전광판 시계 외부

전체전면

사용된 부품과 케이스 자재는 디바이스마트에서 구매할 수 있습니다. 하지만 전광판 모듈은 다른 판매처에서 구매하거나 철거된 제품(중고)을 구매하여 사용하면 좋습니다. 필자는 철거된 지하철 전광판을 이용해 만들었습니다.

후면

후면 커넥터는 220V 전원은 코드가 제품에 직접 연결되어있고, GPS 수신기를 위한 RS-232C커넥터는 RJ-11 규격의 커넥터를 사용했습니다. RJ11은 6PIN으로 2개는 전원, 2개는 송수신 데이터를 위해 사용되고 있습니다.

좌측버튼

제품을 조작하는 방법으로는 적외선 리모컨을 이용한 방법과, 이 4개의 스위치를 이용한 방법이 있습니다. 리모컨이 없거나 사용할 수 없을 때, 혹은 리모컨이 필요하지 않을 때 이 버튼으로 조작합니다. 또한, MENU와 ESC키를 같이 누르면 리셋이 되도록 하여 버그 등에 의해 동작이 불안정 하면 재부팅 할 수 있습니다.

우측 리모컨 수신부, 광센서

우측에는 광센서와 적외선수신부, 상태표시 LED가 있습니다. 광센서는 자동 밝기조절 모드에서 자동으로 화면 밝기를 조절해주기 위해 있습니다. 적외선 수신부는 리모컨 조작시 리모컨 데이터를 수신하기 위해 있습니다.
상태표시 LED는 리모컨을 조작할 때 깜빡이거나 슬립모드에서 점등합니다.

회로도1

회로도2

회로도3

회로도4