Bluetooth Low Energy 모듈과 테스트 KIT 및

RF 모듈 AirBon-F400SN 출시

(주)칩센은 IoT 시대를 맞이하여 Bluetooth Low Energy 모듈과 테스트 KIT 신제품을 출시했다. 초소형, 초저전력 Bluetooth Low Energy V4.1 기술을 적용하였고, 다양한 기능을 미리 구현하여 사용자가 손쉽게 활용할 수 있도록 했다.

(주)칩센의 Bluetooth Low Energy 모듈(BoT-CLE110)은 UART, Analog I/O, Digital I/O, PWM 통신 인터페이스를 통해 다양한 기기를 무선으로 원격 콘트롤/모니터링 할 수 있도록 설계됐다. 또한, 최근 유행하고 있는 블루투스 근접 인식솔루션인 Beacon기능을 탑재하여 스마트폰으로 CLE110모듈의 Beacon기능을 시연해 볼 수 있다. 그리고 이 모든 기능을 손쉽게 테스트 할 수 있는 제품 BoT-CLE110 TEST KIT을 동시에 출시했다. 이 TEST KIT을 활용하여 기본적인 Bluetooth UART 통신부터, Analog I/O를 이용한 빛, 온도센서, Digital I/O를 이용한 LED ON/OFF, PWM을 이용한 RGB LED 색상변화, 진동모터 등을 바로 테스트 할 수 있다. 외부단자를 이용하면 실제로 외부 장비/센서들과 연동 테스트가 가능하다.

(주)칩센은 이번 Bluetooth Low Energy 제품을 출시하면서, 기획 단계부터 사용자 편의에 초점을 맞춰 개발을 진행했다. 사용자 편의를 위해 다양한 I/O제어 명령어를 제공하여, 하드웨어에서 프로그램까지 손쉽게 구현할 수 있도록 설계했다. IoT 시대에 활용이 많은 스마트폰 데모용 앱과 앱 소스까지 제공하여 반응이 뜨겁다. 또한, 아두이노 제품에 결합해서 사용 할 수 있도록 PCB HOLE 및 UART 핀 맵을 일치시켜, 아두이노 사용자에게 보다 손쉽게 블루투스 CLE110 모듈을 TEST 할 수 있도록 구성했다. 라즈베이파이, 컴퓨터, 안드로이드 폰 등과 USB로 연결하여 활용할 수도 있다.

이번 (주)칩센의 Bluetooth Low Energy 모듈과 TEST KIT 출시는 IoT 시대의 흐름에 맞춰 Bluetooth 기술을 빠르고 효과적으로 활용할 수 있게 사용자에게 제공함으로써 급변하는 시대를 함께 할 수 있는 제품이라고 할 수 있다.

AirBon-F400SN은 무선 ISM 밴드대역의 447MHz RF 모듈로 최근 IoT 시대를 맞이하여 2.4GHz 무선의 Bluetooth, WIFI, ZigBee 등의 특성과 구분된 특성을 요구하는 고객의 니즈를 반영하여 장애물에 좀 더 유연한 전파회절성과 동일 출력으로 조금 더 장거리통신을 할 수 있는 447MHz 대역의 무선통신 모듈을 출시한 것이다.

국내 전파규격의 규정을 준수하면서 최대의 무선통신출력을 내기 위해 AirBon-F400 모듈에 장착될 안테나의 RF매칭에 특히 신경을 많이 썼다. 외장안테나는 WANT-00SPR-44705와 WANT-00SPR-44712의 2가지로, AirBon-F400SN모듈에 최적화시켜 0dBi안테나(WANT-00SPR-BX44705)로는 개활지에서 1Km거리 통신을 문제없이 구현했다. 또한, 사용자의 편의를 위해 AT명령어로 모듈을 손쉽게 제어할 수 있도록 프로토콜을 만들었으며 PC 윈도우즈 환경에서 세팅과 통신테스트를 할 수 있도록 사용자용 세팅 프로그램(Chipsen Pro)도 무상제공한다.
(주)칩센은 금년 하반기에는 내장안테나 – Helical안테나(코일타입)를 적용한 AirBon모듈 출시와 AirBon 시리얼아답터(RS232/422/485) 등도 출시할 예정이다.

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TEL. 1599-6005
www.chipsen.com

(주)소하테크는 CO2센서모듈, 자동 환기제어, 수위레벨 센서, 무선제어 시스템 및 어레스터 등을 개발, 생산하는 업체로 CO2 모듈 3종을 디바이스마트를 통해 출시했다. CO2센서모듈(SH-300-DC), CO2센서모듈(SH-300-DS), CO2센서모듈(SH-300-DTH)로 각 제품은 공통적으로 제어장비에 의해 제어와 감시가 가능한 아날로그, 디지털 출력이 가능하며 NDIR(Non-Dispersive Infrared) 측정방식으로 0~3,000ppm, 5,000ppm 10,000ppm의 측정 범위를 지원한다. 추가적인 각 제품의 간단 스펙은 다음과 같다. 보다 자세한 사항은 디바이스마트 홈페이지에서 확인 가능하다.

SH-300-DC

측정방식 : Non-Dispersive Infrared (NDIR)
측정범위 : 0 ~ 3,000 / 5,000  / 10,000ppm
정밀도 : ±2% (Full Scale)  @10 ~ 50℃
응답시간 : 0 ~ 80% < 30Sec
작동 온/습도 조건 : 0 ~ 50℃, 0 ~ 95% RH  (Non Condensing)
출력사양 : Analog : 0~3VDC (0~3000, 5000,10000ppm) [CN2] UART: 9600bps [CN1] 전원입력조건 : DC7V ~ 12V Input Fixed(Other Made):  5 VDC Regulated (±4%)

SH-300-DS

측정방식 :  Non-Dispersive Infrared (NDIR)
측정범위 :  0 ~ 3,000 / 5,000 / 10,000ppm
정밀도 :  ±60 ppm, 측정값의±3% @ 0 ~ 50℃
응답시간 :  0 ~ 80% < 30Sec
작동 온/습도 조건 :  -10 ~ 50℃, 0 ~ 99.5%RH (Non Condensing)
출력사양 :  Analog : 0~3VDC (0~3000, 5000, 10000ppm) [CN1] UART:9600bps[CN1]/ TTL Level 3.3V
전원입력조건 : DC5V ~ 9V Input

SH-300-DTH

측정방식 : Non-Dispersive Infrared (NDIR)
측정범위 : 0 ~ 3,000 / 5,000 / 10,000ppm
정밀도 : ±2% (Full Scale) @10 ~ 50℃
응답시간 : 0 ~ 80% < 30Sec
작동 온/습도 조건 : 0 ~ 50℃, 0 ~ 95% RH (Non Condensing)
출력사양 :  Analog : 0~3VDC (0~3000, 5000,10000ppm) [CN2] UART: 9600bps [CN1
전원입력조건 : DC7V ~ 12V Input Fixed(Other Made):  5 VDC Regulated (±4%)

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TEL. 02-978-0461

www.soha-tech.com

고전류용 스텝모터 드라이버 모듈(AMIS-30543) 출시

Pololu는 최근 ON Semiconductor의 AMIS-30543 마이크로 스테핑 모터 드라이버 모듈을 출시했다. 이 제품은, Pololu에서 나온 다른 많은 스테핑 모터 드라이버에는 없는 진보된 기술이 추가된 고성능 스테핑 모터 드라이버 제품이다.

‘Pololu AMIS-30543 Stepper Motor Driver Carrier’ 제품은 브레드보드에 호환 가능한 2.56mm 핀 공간을 통해서 모든 중요한 기능을 확보했다. 터미널 블럭을 통한 전원이나 모터와의 연결 및 마운팅 홀을 통한 더 강력한 설정을 할 수 있게 된 것이다. 또한 reverse protection 등 중요한 기능을 모두 보유했다.

AMIS-30543는 최대 30V, 3A까지 가능하지만, 이는 다른 스테핑 모터 드라이버들의 경우와 같이, 뛰어난 냉각 상태를 가정한 이론적인 최대치이다. 방열판이 없는 상태의 상온에서 사용하는 경우, pololu의 다른 어떤 스테핑 모터 드라이버들보다 코일 당 약 1.8A 정도 더 나은 수치를 보인다. 제품의 SPI interface는 많은 고급 기능을 제공한다 : stepping 단계 설정 기능(최저 1/128 step 까지), 최대 전류 허용치 설정 기능, 전압 기울기 선택 기능, 방향 변경 기능, 출력 정지 또는 슬립 상태로 설정, 포지션 및 에러 모니터링 기능 등. 하지만 명심해야 할 점은, SPI를 통해서 모터의 step을 조절할 수는 없다는 것이다.

많은 사용자들은 실제로 ‘전원’을 관리하는 것보다 실제 활용에 있어서 더욱 편리한 “소프트웨어를 통한 전류 제한 설정” 기능의 탑재를 요청해 왔다. 스테핑 모터는 높은 토크가 필요하지 않은 정지 상태에서도 최대 전류를 사용하기 때문에 전원을 낭비하게 되고, 모터와 드라이버에 원치 않는 열을 발생하게 된다. 그리하여 예를 들면 3D 프린터의 경우에는 높은 토크가 필요하지 않기 때문에, 일시 정지 상태에서는 허용 전류치를 낮추는 것이 더 나을 것이지만, 다른 활용에 있어서 가속을 하는 경우나 순간적이고 즉각적으로 높은 스피드가 필요한 경우에는, 그 수치를 최대치로 올리고 싶을 것이다.

AMIS-30543의 SPI interface를 통한 허용 전류 설정 기능은, 코드를 통해서 이 모든 것을 가능하게 해 준다. 또 다른 고급 기능은 SLA (speed and load angle) output 이라는 기능으로, 모터의 back-EMF 전압의 기울기를 표시해 주는 기능이다. 이 신호는 토크와 속도에 대한 stall detection 또는 closed-loop control에 사용 가능한 아날로그 신호로 나타낸다.

Pololu의 Arduino library on GitHub(https://github.com/pololu/amis-30543-arduino)를 통해서 쉽게 활용이 가능하며, 드라이버를 구동하고, 설정하기 위한 기본적인 기능을 제공하며, 뿐만 아니라 고급 기능까지 접근할 수 있다.

AMIS-30543 Stepper Motor Driver Carrier This is a breakout board for ON Semiconductor’s AMIS-30543 microstepping bipolar stepper motor driver, which features SPI-adjustable current limiting, 11 step modes (from full-step through 1/128-step), back-EMF feedback that can be used for stall detection or optional closed-loop control, and over-current and over-temperature protection. The board operates from 6 V to 30 V and can deliver up to approximately 1.8 A per phase without a heat sink or forced air flow (it is rated for 3 A per coil with sufficient additional cooling). Overview This product is a carrier board or breakout board for ON Semiconductor’s AMIS-30543 Micro-Stepping Motor Driver; we therefore recommend careful reading of the AMIS-30543 datasheet (495k pdf) before using this product. This stepper motor driver lets you control one bipolar stepper motor at up to 3 A output current per coil (see the Power Dissipation Considerations section below for more information). Here are some of the board’s key features: Standard step and direction control interface SPI interface for configuring settings (e.g. step mode, current limit, sleep) and reading status registers Speed and load angle output that can be used for stall detection or closed-loop control of the torque and speed based on the load angle Eleven different step modes: full-step (uncompensated, compensated 1-phase, or compensated 2-phase), half-step (uncompensated or compensated), 1/4-step, 1/8-step, 1/16-step, 1/32-step, 1/64-step, and 1/128-step SPI-programmable current control (from 132 mA to 3 A) enables your microcontroller to adjust the peak-current limit on the fly as more or less torque or speed is needed Intelligent chopping control that automatically selects the correct current decay mode (fast decay or slow decay) Low-EMI PWM with SPI-selectable voltage slopes Compatible with 5 V and 3.3 V microcontrollers Integrated 5V regulator that can be used to supply an external microcontroller Integrated watchdog function Open coil detection Thermal warning indicates when the driver is close to the thermal shutdown temperature Over-current status and shutdown (short-to-ground and shorted-load protection) Reverse voltage protection Note: This driver needs to be enabled and configured through its SPI interface on power up, so your microcontroller must be capable of acting as an SPI master (either with an SPI peripheral or software SPI). Included hardware This product ships with all surface-mount components—including the AMIS-30543 driver IC—installed as shown in the product picture. However, soldering is required for assembly of the included through-hole parts. The following through-hole parts are included: One 1×20-pin breakaway 0.1″ male header Three 2-pin, 3.5 mm terminal blocks (for board power and motor outputs) One 0.1″ shorting block (for connecting IOREF to neighboring VDD pin) The 0.1″ male header can be broken or cut into smaller pieces as desired and soldered into the smaller through-holes. These headers are compatible with solderless breadboards, 0.1″ female connectors, and our premium and pre-crimped jumper wires. The terminal blocks can be soldered into the larger holes to allow for convenient temporary connections of unterminated power and stepper motor wires. You can also solder your motor leads and other connections directly to the board for the most compact installation. Specs Dimensions Size: 1.0″ × 1.2″ Weight: 4.0 g1 General specifications Minimum operating voltage: 6 V2 Maximum operating voltage: 30 V Continuous current per phase: 1.8 A3 Maximum current per phase: 3 A4 Minimum logic voltage: 2.5 V Maximum logic voltage: 5.5 V Microstep resolutions: full, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 Reverse voltage protection?: Y Notes: 1Without included optional headers or terminal blocks. 2The regulated 5V (VDD) output current is reduced for input voltages under 8 V, and sleep mode is not available for input voltages under 9 V. 3Without a heat sink or forced air flow. 4With sufficient additional cooling.

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너무 쉬운 아두이노 DIY ③ 시한폭탄 카운트다운 계수기와 디지털 전압계

글 | 신상석 ssshin@jcnet.co.kr

여러분, 안녕하세요. 항상 즐거운 강사 신상석입니다.
이번 회에서는 숫자를 디스플레이 할 수 FND를 가지고 만들 수 있는 2가지 DIY 작품을 만들어 볼까 합니다. 하나는 007 시리즈와 같은 액션 영화에 자주 나오는 [시한폭탄 카운트다운 계수기]이고, 다른 하나는 건전지 등의 전압을 측정할 수 있는 [디지털 전압계]입니다. 두가지 모두 일상생활 속에서 여러가지 형태로 응용이 가능한 것이어서 이번 기회에 다루는 기술을 잘 습득하여 다른 DIY 작품을 만드는데 많은 도움이 되시기 바랍니다.
그럼, 출발해 볼까요? GO~ GO~

■ FND (Flexible Numeric Display)

FND는 ‘Flexible Numeric Display’의 약어로, 직역하면 ‘숫자를 자유롭게 디스플레이 할 수 있는 부품’이 되겠습니다. 다들 아시지요? 7-segement(세븐 세그먼트, 도트를 빼면 숫자 표시 부분은 7개의 LED로 이루어졌기 때문에 이렇게 불러짐)라고 주로 불렀는데 요즘은 FND라고도 많이 부르고 있습니다. 보통 요렇게 생겼지요.

1개짜리도 있고, 2개, 3개, 4개, … n개 짜리도 있습니다. 디지털시계나 디지털체중계 등에는 액정 형태로도 많이 사용되고, 증권사 객장에서는 주가를 나타내는 전광판 형태로도 사용됩니다. 엘리베이터의 층수를 나타내는 디스플레이로도 이것이죠..

자, 그러면 FND의 정체는 무엇일까요? 1개 숫자를 나타내는 FND의 숫자 부분을 조금 자세히 들여다 보면, 디스플레이 숫자판이 8조각(도트(점) 포함)으로 구분되어 있는 것을 알 수 있습니다.

뭔가 생각나는 것이 없나요?
음~ 혹시… 이것도 LED의 일종?
예, 맞습니다. 짐작하신 대로입니다. FND 숫자판의 각 조각은 하나의 LED로 구성되어 있습니다. 즉, 형태가 각각 다른 LED 8개가 숫자 형태를 유지하는 위치에 1개씩 놓여져 있는 것이 FND인 것이지요. 처음에 우리가 다루었던 LED를 8개 준비하여 아래 그림과 같이 위치이동과 형태/크기 변경의 과정을 거치면 FND 1개가 되는 것입니다.

   ■ FND 구조와 연결 방법     

기본적인 구조는 알았으므로, 일단 숫자 1개를 표시할 수 있는 FND를 조금 더 세밀하게 들여다 보겠습니다. 아래 그림을 보시지요.

1개짜리 FND에는 보통 신호(다리)가 10개 할당되어 있는데 이 신호 중 A, B, C, …, G 그리고 DP 까지 8개의 알파벳 이름이 할당되어 각각 LED 1개씩 연결되어 있고, 나머지 2개는 모두 GND(왼쪽 FND) 또는 모두 VCC(오른쪽 FND)에 연결되어 있습니다.
또한, GND 신호가 할당된 FND는 각 LED의 캐소드(cathode)에 해당되는 부분이 공통으로 묶여서 GND에 연결되어 있고, VCC 신호가 할당된 FND는 각 LED의 애노드(anode)에 해당되는 부분이 공통으로 묶여서 VCC에 연결되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 이 때 전자를 공통 캐소드 타입(Common Cathod Type)이라고 하는데, 각 알파벳 신호 8개는 아두이노의 디지털포트 핀에 연결하고 GND로 표시된 신호는 아두이노의 GND핀에 연결하면 이 FND를 제어할 수 있습니다. 마찬가지로 후자는 공통 애노드 타입(Common Anode Type)이라고 하는데, 이것도 전자와 비슷한 형태이지만 GND 대신 VCC로 표시된 신호가 있어 이곳은 아두이노의 VCC(+5V) 핀에 연결하는 점만 다릅니다. 한가지 조심하여야 할 것은 알파벳으로 표시된 신호를 아두이노의 핀과 연결할 때는 LED 연결 시와 마찬가지로 반드시 직렬저항(보통 220~1K 오옴)을 연결한 후에 아두이노 핀에 연결하여야만 과전류에 의한 고장을 방지할 수 있다는 점입니다.
자, 연결 방법을 알았으니, 일단 연결을 해볼까요? 먼저 우리가 사용할 FND를 보겠습니다.
FND의 이름은 [SMA42046]로. 구글에서 이것을 찾아보면 데이터시트가 나오는데 아래 그림과 같이 정보가 나옵니다. 우리는 Common Cathode 타입을 사용합니다. FND는 현재 자신이 가지고 있는 것이나 구입하기 쉬운 것을 아무거나 선택하여 사용하면 됩니다.

핀 번호도 보이고, A~DP까지 신호가 할당된 것이 보이므로 바로 연결할 수 있을 것 같습니다.
보통 FND의 점(dot)이 있는 쪽 핀 배열의 맨 왼쪽, 또는 이름이 적혀있는 면의 맨 왼쪽이 1번 핀입니다만, FND마다 핀 배치가 다를 수 있으므로 각자 사용하는 부품의 데이터시트를 잘 보고 적용하시기 바랍니다.
신호 A~DP까지 8개의 신호는 순서대로 아두이노의 D2~D9에 할당하는 것으로 하겠습니다. FND의 신호와 아두이노 신호 사이에는 220오옴~1K오옴의 저항을 넣어주는 것을 꼭 잊지 마시고 이제 아두이노와 연결해 보겠습니다.
예쁘게 보이려고 나름 애썼는데, 괜찮은가요?

   ■ FND로 숫자 표현하기     

자, 그럼 이제 공통 캐소드 방식의 FND를 기준으로 1개의 숫자를 표현하는 방법을 살펴보겠습니다. 기분이 좋아지도록 Lucky Seven (‘7’)을 한 번 표현해보도록 하지요. (GND 신호는 아두이노 GND핀에 연결된 상태라고 가정합니다. ‘7’이 디스플레이로 보이려면 아래와 같이 노란색 불이 들어와야 하므로, A, B, C 신호가 ON(High, 1) 되어야 합니다. 나머지 신호는 당연히 OFF(Low, 0) 되어야 하겠지요.

즉, A=1, B=1, C=1, D=0,, E=0, F=0, G=0, DP=0 이 되도록 각 신호에 연결된 아두이노의 핀을 이 상태로 만들면 되겠습니다. 지난번에 배운 digitalWrite( ) 함수를 이용하면 되겠네요. 간단하지요? 그럼 바로 프로그램을 해보겠습니다.

바로 실행해 봅니다.
FND에 Lucky Seven ‘7’ 숫자가 디스플레이 되었나요? 너무 쉽지요?

그러면 이번에는 숫자 ‘0’을 혼자 힘으로 만들어보겠습니다. 3분 드립니다. 3~, 2~, 1~
모두 다 잘 되었으리라 믿고, 이번에는 조금 더 효율적인 다른 방법을 사용하여 ‘0’ 이라는 숫자를 만들어 보도록 하지요. 숫자 표현은 어레이를 이용하고, 반복에 대한 부분은 for 문을 이용하면 매우 효율적인 프로그램이 됩니다..

한 단계 더 전진해 보겠습니다.
0, 1, 2, … 9 까지의 숫자가 1초마다 순서대로 변하는 초시계 프로그램을 작성해 봅시다.
위의 예처럼 각 숫자를 표현하기 위한 핀 값을 모두 정의해 놓은 후 이것을 1초마다 돌아가면서 디스플레이하면 되겠네요. 8개 어레이를 갖는 10개의 숫자가 필요하므로, 이것을 2차원 어레이로 표현하면 10 x 8 어레이가 되겠고, 이것들을 1초마다 돌아가면서 값을 바꾸어주어야 하므로 for 문을 이용하여 반복 처리하면 될 것 같습니다. 음. 조금 어려울 수 있지만, 찬찬히 이해해 보도록 하지요.

아래 프로그램을 보겠습니다.

2차원 어레이를 쓰는 방법과 중복 for 루프를 쓰는 방법은 데이터가 많을 때 처리하는 방법으로 매우 유용하니 조금 복잡하고 어렵지만 사용법을 잘 익혀놓는 것이 좋겠습니다.
자, 이제 업로드하고 잘 나오나 봅시다. 성공? 예, 당근 성공이지요. 축하합니다.

   ■ 4-digit FND     

한 개의 숫자를 표현하는 방법은 알았으므로 이번에는 여러 개의 숫자를 디스플레이할 수 있는 4 FND(여기서는 4-digit FND)에 대하여 살펴보겠습니다. 4-digit FND는 모양상으로는 1-digit FND,를 4개 합한 것과 같습니다. 그럼 뭐 특별히 4개짜리를 공부할 필요가 있겠는가 생각할 수도 있겠지만, 공부할 필요가 있습니다. 왜냐하면 연결방법이나 프로그램 방법이 약간 다르기 때문입니다.

위에서 살펴본 1-digit FND,를 생각해보면 이것과 연결된 신호선은 데이터 신호선 8개(A~DP)와 VCC 또는 GND선 2개이므로 총 10개입니다. 단순히 1-digit FND를 4개 묶어서 4-digit FND를 만들었다고 가정하면 VCC와 GND는 공통이고 신호선이 아니니까 빼 놓으면 4-digit FND에 필요한 신호선의 개수는 8 X 4 = 32 가 되어 총 32개의 신호선이 필요합니다. 그런데, 우리의 아두이노 UNO는 디지털 신호선이 D0~D13까지 14개, 아날로그 신호선이 A0~A5까지 6개이므로 이것을 몽땅 끌어다가 쓴다고 해도 최대 20개밖에 제공하지 못하므로 문제가 생기게 되는 것이지요.
그래서 FND를 만든 사람들이 이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까 생각하다가… “그렇지! ‘잔상효과’를 이용하면 되겠구나!”하고 아래와 같이 연결하는 방법을 발견하였습니다. (믿거나 말거나…)

우리가 사용할 공통 캐소드 타입 4-digit FND인 [WCN4-0036-SR-C11]의 데이터시트를 보면서 설명해 보겠습니다.

위 연결도를 잘 보면 1-digit FND에서 사용하였던 신호가 4-digit FND에 동일한 신호로 중복되어 연결되어 있는 것을 알 수 있습니다. 그리고 GND로 표시되었던 공통캐소드가 COM으로 표시되어 있고 이것은 따로 4개의 신호로 분리되어 할당되어 있네요. 이것이 무슨 의미인고 하니, A~DP까지의 신호는 4개의 FND가 공통으로 사용하고, 분리된 COM 신호를 이용하여 4개의 FND 중 한 개만 활성화하여 사용하겠다는 뜻입니다. 예를 들어 가장 왼쪽의 COM 신호만 0으로 하고 나머지를 1로 만들면 A~DP까지의 신호는 0이건 1이건 오른쪽 3개의 FND는 불이 들어오지 않으니까요(COM=1이므로 다이오드(LED)가 절대로 도통되지 않음).

즉, 왼쪽 FND 하나만 사용할 수 있는 상황이 됩니다. 이런식으로 COM의 값을 조정하면 선택된 FND만 불을 켤 수 있는 상황을 만들 수 있습니다. 결과적으로 이렇게 연결하면 데이터 신호선 8개와 FND 선택 신호선 4개만 아두이노에서 제어하여 어떤 순간에 한 개의 FND만 제어할 수 있게 됩니다. 즉, 아래와 같이 어떤 한 순간에 한 개의 숫자는 디스플레이가 가능한 것이지요.

이제 어떻게 4개의 숫자가 모두 디스플레이될 수 있는지에 대하여 생각해 보지요.

잔상효과라는 것은 방금 전에 눈으로 본 것을 뇌가 기억하고 있어서 그 다음에 본 것과 방금 전에 본 것이 겹쳐져 보이는 현상을 말하는데 예를 들어 영화나 애니메인션에서 1초에 여러 장(약 30장 정도)의 사진(그림)을 연속으로 보여주면 이것이 따로 따로 독립된 사진(그림)으로 느껴지는 것이 아니라 자연스럽게 움직이는 동영상처럼 보이게 되는 것을 말합니다.
위 4개의 FND 디스플레이를 굉장히 짧은 시간 동안 연속적으로 디스플레이하게 되면 (1초에 30번 이상 디스플레이 되는 정도의 속도) 사람은 잔상효과에 의하여 위 FND에 디스플레이된 형태를 아래와 같이 느끼게 되는 것입니다.

아하, 그러면 표현하고 싶은 글자를 돌아가면서 디스플레이 하되, 1초에 30번 이상 반복하여 디스플레이되도록 하면 해결이 되는 것이네요. 예. 맞습니다.

   ■ 시한폭탄 카운트다운 계수기     

4-digit FND에 숫자를 표현하는 방법을 알았으므로 이제 드디어 우리가 만들고 싶은 물건을 DIY해 볼 시간입니다. 첫번째 DIY는 전쟁 영화, 액션 영화에 자주 나타나는 아래와 같이 생긴 [시한폭탄 카운트다운 계수기]로 하지요.

생긴게 무서워서 어떻게 해야 할 지 아무런 생각이 나지 않는다구요?
하~ 그럴지도… 저도 생각이 잘 …
실감나게 한다고 이 예를 생각해 내긴 하였지만, 사실 뒤에 있는 폭탄을 제거하고 나면 그냥 정해진 숫자가 하나씩 줄어드는 카운트다운 계수기입니다. 조금 어려울 수는 있지만 당연히 4-digit FND로 구현이 가능합니다. 그러면, 무엇을 만들지 기능 규격을 먼저 정확하게 정의하고 회로 설계와 스케치 프로그램에 들어가도록 하겠습니다.

[기능 규격]

· 4-digit FND로 분과 초를 디스플레이하며, 앞의 2 digit은 분, 뒤의 두 digit은 초를 나타내고, 2번째 digit은 점(dp, dot point)를 함께 디스플레이한다.
· 1초마다 디스플레이는 1초 감소하고 00.00이 되면 멈춘다.
· 전원이 입력되면 초기값은 05.00이고 카운트다운이 시작된다.
· 스위치(SW)가 1개 있어 스위치를 한 번 누르면 카운트다운이 정지되고 한 번 더 누르면 다시 카운트다운이 진행된다. (더 누르면 앞의 동작 반복)

[연결도]

자, 이제까지 배운 내용을 가지고 FND와 SW를 아두이노에 연결해 보도록 하겠습니다. FND의 A~DP 신호는 순서대로 아두이노의 D2~D9핀에 할당하도록 하겠습니다. COM 신호 4개도 순서대로 D10~D13핀에 할당합니다. (FND의 가장 오른쪽 초 단위 digit을 결정하는 COM핀을 D10에 할당) SW는 디지털 입력이므로 디지털핀에 연결하여야 하는데 자세히 보니, D0핀 및 D1핀만 남아있네요. 여기다가 연결하는 것도 방법이긴 하나, 보통 D0핀과 D1핀은 UART(Univeral Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신시 RX(Receive) 및 TX(Transmit) 핀으로 사용되므로 시리얼통신을 사용하게 되는 경우에 대비하여 사용하지 않고 남겨 놓는 것이 보통입니다. 그래서 우리는 A5핀을 스위치핀으로 사용하도록 하겠습니다. 어? 그런데 아날로그핀도 디지털핀으로 사용할 수 있나요? 예, 보통은 잘 사용하지 않지만 사실 A0~A5 신호는 아날로그 입력 신호뿐만 아니라 디지털 입출력 신호로도 사용이 가능합니다. 이 경우 A0~A5는 각각 D14~D19로 매핑이 되므로 프로그램 시 주의하셔야 합니다.

스위치에 풀업 저항을 달아 평상시는 ‘1’이 되도록 하고, 스위치를 누르면 ‘0’이 되도록 로직을 꾸미고 A5(D19)핀에 연결하겠습니다. 모두 연결하면 아래와 같은 형태가 되겠네요.

[알고리즘]

이제 어떻게 스케치 프로그램을 작성하여야 할지 알고리즘을 먼저 작성해 봅시다.
처음에 카운트다운할 초 단위 시간을 count 라는 변수에 넣어놓고(count = 300), 이것을 1초마다 1씩 감소시키면서 이 값에 해당되는 분, 초를 계산하고 이것이 4개의 FND로 디스플레이하면 되겠습니다. 물론 디스플레이 할 때마다 한 번씩은 스위치가 눌러졌는지도 확인하여야 하겠지요. 스위치가 눌러졌다면 정지하여야 하니까요.
이전에 배운 방법으로 간단하게 표현하여 보도록 하겠습니다. 아래와 같이 되겠네요.

자, 그럼 프로그램을 작성해 보실까요.

성공일까요? 예, 당근 성공이지요. 왜냐하면 사실은 코딩 ▶ 컴파일 ▶ 업로드 ▶ 결과체크 ▶ 에러!!! ▶ … 수정 ▶ … ▶ 또 수정 ▶ … 이렇게 해서 다 잘되는 것 확인하고 올린 프로그램이니까요. 저도 한 번에 성공할 수는 없습니다.

1개를 완성하였으니, 일단 잠깐 휴식을 취하고, 잠시 후에 2번째 DIY에 도전해 보겠습니다. 모두 10분간 휴식~!

   ■ 아날로그 신호    

두번째 DIY 작품을 만들기 위하여는 아날로그에 대한 이해가 필요하므로 이것에 대하여 간단히 먼저 알아본 후 진행하겠습니다.
아날로그(analog)는 디지털(digital)에 대응되는 말로, 연속적으로 변화하는 양을 일컫는 말입니다.
디지털이 0과 1로 대변되는 것이고, 칼로 무 자르듯이 이것 아니면 저것, 양 아니면 음, 합격 아니면 탈락과 같이 똑 떨어지는 개념을 설명하는 단어라면, 아날로그는 0.7과 같이 똑 떨어지지 않고, 이것도 아니고 저것도 아니며, 조건부 합격 같이 딱 부러지게 구분하기 어렵고 경계가 모호한 개념을 설명하는 단어지요.
그림으로 그려보면 아래와 같이 되는데… 뭔가 디지털은 인공적이고 딱딱한 느낌이, 아날로그는 자연적이고 부드러운 느낌이 난다고나 할까요?

디지털	아날로그

우리는 0, 1로 대표되는 디지털기기인 아두이노를 가지고 지금 놀고 있는데, 그렇다면 위와 같은 아날로그 값을 디지털 값을 이용하여 어떻게 표현할 수 있을지 생각해 보겠습니다?

아래 그림에서 빨강색으로 표시되어 있는 아날로그 값은 1비트의 디지털 값으로 나타낸다면 1이됩니다. 0 아니면 1로 표현해야 하니까 이렇게 되겠지요? 회색으로 표시된 범위에 있는 아날로그 값은 모두 디지털로 표현되었을 때 1이 되는 것이지요.

이것을, 2비트의 디지털 값으로 나타낸다면 어떻게 될까요? 2비트면 4개의 단계로 나눌 수 있으니까 11이 되겠네요.

계속해서, 3비트의 디지털 값으로 이것을 나타낸다면? 예. 당근 110이 되겠습니다.
눈치채셨겠지만 아날로그를 표현하는 디지털의 비트 수를 많이 사용하면 사용할수록 보다 정확하게 아날로그 값을 디지털로 표현할 수 있으며, 당연히 오차의 범위가 줄어듭니다. 하지만 디지털의 비트 수를 무한정 크게 할 수는 없으므로 적정한 선(8비트, 10비트, 12비트, 16비트, 24비트 등)에서 선택하게 됩니다.

   ■ 아두이노의 아날로그 입력     

그러면 아두이노는 어떤 아날로그 처리 능력을 가지고 있을까요? 예, 아두이노는 A0~A5 핀으로 입력된 0~5V 사이의 아날로그 입력(전압)을 10비트로 표현할 수 있는 능력을 내장하고 있습니다. 예를 들어 0V의 전압값을 갖는 신호를 아두이노는 0000000000 값으로 표현하고 5V의 전압값을 갖는 신호는 1111111111 값으로 표현합니다. 0V~5V 사이의 입력을 0~1023까지 1024 단계의 디지털 값으로 표현하는 것입니다. 1V는 1024/5 값에 해당되므로 임의의 값 XV에 해당되는 값은 X*1024/5 의 디지털 값이 되는 것이므로, 간단히 말해서 입력된 아날로그값에 1024/5 값을 곱해주면 변환된 디지털 값을 아래와 같이 구할 수 있겠습니다.

이번에는 반대로 10비트로 변환된 디지털 값의 실제 아날로그값은 얼마인지를 구해 보겠습니다.

디지털로 표현된 1의 값이 5/1024 V를 나타내므로 Y라는 디지털 값을 가진 신호의 원래 아날로그값은 5/1024 * Y V가 되어 아래와 같이 되겠습니다.

   ■ 디지털 전압계     

이제 기초 준비가 되었으니 2번째 DIY 작품을 만들어 볼 시간입니다. 이번에는 건전지나 리튬전지 등의 전압을 측정하여 FND에 디스플레이해 주는 디지털 전압계를 만들어 보겠습니다. 기능 규격부터 먼저 정확하게 정의하고 회로 설계와 스케치 프로그램으로 넘어가는 것이 좋겠네요.

[기능 규격]

· A5로 입력되는 아날로그 전압을 측정하여 이것을 4-digit FND에 소수 둘째자리까지 표현한다. 물론, 소수점도 표시한다.
· FND는 오른쪽 정렬 형태로 나타낸다. 즉, 가장 왼쪽의 FND는 사용하지 않고 2~4번째에 값을 표시한다.
· 측정 주기 즉, FND의 디스플레이 업데이트 주기는 약 0.5초로 한다.

A5의 아날로그값을 읽어서 이것을 전압값으로 소수 둘째자리까지 변환한 후 정수 부분은 왼쪽에서 2번째 FND에 표현하고(소수점 포함), 소수 첫째자리 숫자는 3번째 FND에, 소수 둘째자리는 3번째 FND에 표현하면 될 것 같습니다. 즉, 크게 2단계로 나누어서 1단계는 변환된 전압값의 각 자리에 맞는 숫자를 구하고, 2단계는 이 숫자를 FND에 디스플레이하면 되겠네요. 각 단계별로 세부적인 해결책을 찾아봅시다.

[회로 연결]

FND.의 연결은 카운트다운 계수기에서 스위치 회로만 제거한 후, 측정하고자 하는 건전지의 (+)극을 아두이노의 A5핀에, 건전지의 (-)극을 아두이노의 GND핀에 연결하면 되겠습니다. 아래와 같이 되겠네요.

[알고리즘]

준비가 되었으니 스케치 프로그램을 어떻게 작성하여야 할지 알고리즘을 작성해 보겠습니다.
우리는 디지털 값을 출력할 때 digitalWirte( ) 함수를 사용하였고, 디지털 값을 입력할 때는 digitalRead( ) 함수를 사용하였습니다. 이번에는 아날로그 값을 입력하여야 하므로… 예, 맞습니다. analogRead( ) 함수를 사용하겠습니다. 이 함수는 아날로그값을 0~1023까지의 디지털 값으로 바꿔주는 함수이며, 아래와 같은 형태를 갖습니다.

analogRead( ) 함수를 이용하여 읽어온 건전지의 전압은 0~1023까지의 값이므로 이것을 실제 아날로그 값인 0~5까지의 값인 X.YZ 형태의 숫자로 치환하여 이것을 FND에 순서대로 디스플레이하면 되겠네요 숫자가 5를 넘지 않으므로 첫번째 FND는 항상 0을 디스플레이하면 되겠죠?
FND에 디스플레이할 숫자를 구하는 방법만 조금 더 상세하게 설명하면 다음과 같습니다.

· 아날로그 값(A0)을 전압값(anal_vol)으로 바꾸는 방법
: anal_vol = A0 / 1024.0 * 5.0
· anal_vol에서 정수 부분을 추출하는 방법
: (anal_vol)을 float에서 int로 형 변환
· anal_vol에서 소수 첫째 자리를 추출하는 방법
: (anal_vol * 10)을 int로 형 변환 후 10으로 나눈 나머지를 선택
· anal_vol에서 소수 둘째 자리를 추출하는 방법
: (anal_vol * 100)을 int로 형 변환 후 10으로 나눈 나머지를 선택

FND에 디스플레이할 숫자가 정해진 상태에서 이것을 디스플레이하는 방법은 [카운트다운 계수기]를 스케치할 때 사용한 displayFND( ) 함수를 그대로 사용하면 되니 실제로 새로 프로그램할 양은 얼마 되지 않습니다.
자, 그러면 이제 모든 준비가 끝났으니 위의 사항을 종합하여 스케치 작성에 들어가 봅시다. 혼자 하실 수 있는 분은 스스로 작성해 보시구요.

아주 간단하지요? 이제 업로드해서 결과를 확인해 보겠습니다.
결과 확인!

조금 사용한 AA 건전지 1개를 측정한 값이 1.4V 근처값이 나오므로 제대로 측정이 되는 것 같습니다. 정확하게 동작하는지를 확인하기 위하여 A5 핀을 VCC(+5V)에 연결하여 5.00 또는 4.99 값이 나타나고, GND 핀에 연결하여 0.00 또는 0.01 정도의 값이 나타나는지도 확인하면 더욱 완벽한 확인이 되겠지요. 제대로 나오는 것을 보니 이번 것은 누워서 떡먹기로 성공한 것 같습니다.
뭐, 살다보면 어려운 날도 있고 쉬운 날도 있고… 흥망성쇠(興亡盛衰)… 새옹지마(塞翁之馬)…
자, 오늘은 여기까지입니다. FND를 이용한 DIY는 전체적으로 연결선도 조금 복잡하고 프로그램도 조금 어려웠던 것 같은데… 함께한 여러분이 수고 많이 하셨습니다. 모두 다 피곤한 듯하니 오늘은 군소리 말고 빨리 사라져야겠네요. 그럼 다음 강의 때까지 모두 안녕~~~~ 휘리릭~~~

2014 ICT 융합 프로젝트 공모전 최우수상

Safe 다리미

글 | 한국외국어대학교 전자공학과 한재준, 이홍준

심 사 평

싱크웍스 재미있는 아이디어인 것 같다. 작은 기능이지만 실생활에 도움이 될 것 같다.
jk전자 간단한 부품과 회로를 이용하였지만 실제 다리미에 적용을 하면 사용하는 사람의 편의성이 많이 좋아질것 같다. 기울기 센서를 이용하여 전원을 자동 차단하는 안전 장치와 특히 다림질을 하려는 직물에 따라서 LED로 쉽게 알려주는 기능은 아주 편리하게 사용할 수 있을것 같다.
뉴티씨 매우 참신한 아이디어로 판단되며 실질적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 다리미 회사에서 이를 채용하여 사용한다면, 보다 안전한 다리미가 될 수 있지 않을까 생각된다. 작품의 구현도 어렵지 않지만, 잘 구현하였고, 보고서 작성도 잘 된 것으로 생각된다.

작품 개요

다리미 사용 직후 뜨거움의 정도를 LED Bar의 밝기를 통해 시각화 하였다. 이에 따라 다리미의 온도를 간단하게 인지하여 화상 사고를 예방한다. 그리고 다리미가 넘어진 경우 자동으로 전원을 차단하여 안전한 다리미의 작동을 보장한다. 또한 면, 실크, 아크릴 등 각각의 옷감을 다림질하기에 적절한 온도가 되었는지를 알려주어 사용 편의성을 높였다.

작품 설명

■ 온도 시각화

그림 1. 온도에 따른 LED Bar의 밝기

다리미를 사용한 직후 열을 식히기 위하여 다리미를 세워둔 경험이 있을 것이다. 다림질을 직접 한 사람은 다리미의 온도를 가늠할 수 있지만, 다림질을 하지 않은 사람은 무심코 뜨거운 다리미를 건드리게 되어 화상을 입을 수 있다. 이러한 사고를 방지하기 위하여 다리미 온도를 LED Bar의 밝기를 통해 시각화 했다. 방금 다림질이 끝난 매우 뜨거운 온도에서는 LED Bar를 밝게 켜서 위험하다는 것을 알리고, 시간이 흘러 서서히 식어 감에 따라 LED Bar의 밝기는 점차 줄어든다. 다리미가 완전히 식을 경우 LED Bar를 꺼서 안전하다는 것을 알린다.

■ 자동 전원 차단
다리미의 전원이 켜진 상태에서 실수로 다리미가 넘어진다면 옷감이 타거나, 심할 경우 화재가 일어날 수 있다. 이러한 경우를 예방하기 위해 기울기 스위치와 푸쉬 스위치를 사용하여 위험 상황 여부를 판단하고, 만약 위험 상황이 발생할 경우 릴레이 스위치를 OFF 시켜 전원을 자동으로 차단한다.

■ 적정 옷감 표시
대부분의 다리미는 온도조절 다이얼을 돌려 적절한 옷감을 다릴 수 있게 한다.

그림 2. 온도 조절 다이얼의 모습

Safe 다리미는 온도조절 다이얼을 돌려 선택한 온도가 실제로 각각의 옷감에 알맞은 온도로 예열이 되었는지를 알려주는 기능을 수행 한다. 다리미의 온도가 100 ~ 120도일 때 초록 LED(면), 121 ~ 140도일 때 노랑 LED(실크), 141도 이상일 때 빨강 LED(아크릴)가 점등 된다.

주요 동작 및 특징
■ 온도 시각화
온도를 시각화하기 위해 온도계(LM35), LED Bar, MCU(MSP430G 2452), 트랜지스터(TIP122), 승압IC(MC34063) 등이 사용되었다. LED Bar는 12V 전압을 사용하기 때문에 승압회로를 이용하여 3V -> 12V로 승압하였다. 또한 다리미의 AC 전원이 차단된 이후에도 온도 시각화가 이루어져야 하므로 AAA 배터리를 전원으로 사용하였다.

그림 3. 온도 시각화 블록 다이어그램

① 다리미 히팅 판넬의 온도를 측정하기 위해 아날로그 온도계를 사용하였다. 아날로그로 출력된 온도 값은 MCU(Micro Controller Unit)의 ADC(Analog to Digital Converter)를 통하여 디지털 값으로 변환된다.

그림 4. 다리미 히팅 판넬에 온도계를 부착한 모습

신뢰성 있는 온도 값을 확보하기 위해 온도를 100번 측정 한 후 평균을 낸 값을 사용한다.

② MCU가 온도 값을 읽은 후 그에 비례하여 3V 전압의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 출력한다.

③ ②에서 출력된 3V PWM 신호는 트랜지스터(TIP122)와 승압 회로(MC34063)를 만나 12V 전압의 PWM 신호로 변환 된다. 출력되는 신호의 듀티비는 온도에 따라 0% ~ 100% 까지 조절되며, 아래와 같이 LED Bar의 밝기를 조절할 수 있다.

그림 5. 듀티비에 따른 LED Bar의 밝기 변화

■ 자동 전원 차단

다리미의 전원이 연결된 상태에서 다리미가 넘어지는 상황이 발생할 경우 다리미의 전원을 자동 차단한다. 이를 위해 릴레이 스위치(JS1-3V), 푸쉬 스위치(BL150-L-M), 기울기 스위치(SW-200) 등이 사용되었다.

그림 6. 자동 전원차단 회로의 블록 다이어그램

①. 기울어짐에 따라 접점이 ON/OFF가 되는 스위치로서, 다리미가 서 있을 경우 접점이 OFF 되고, 다리미가 누워 있을 경우 접점이 ON 된다.

②. 다리미를 사용 할 때 자연스럽게 검지 손가락으로 푸쉬 스위치가 눌릴 수 있도록 다리미 손잡이 안쪽에 위치한다. ①번과 ②의 데이터를 종합하여 위험상황이 발생했는지 감지한다. 만약 다리미가 기울어진 상태에서 푸쉬 스위치가 눌리지 않았다면 위험 상황으로 간주되고, 다리미가 기울어졌으나 푸쉬 스위치가 눌린 상황이라면 다리미를 정상적으로 사용하는 상황으로 간주된다. 또한 다리미가 서있는 상황은 안전한 상황으로 간주된다.

③ 릴레이 스위치로써 위험 상황 감지 시 접점을 OFF 시킨다. 아래 그림은 위험 상황이 발생한 경우와 안전한 상황의 모습을 나타낸다.

그림 7. 위험 상황이 발생한 경우의 모습 (220V OFF, 다리미가 누워있고 푸쉬 스위치가 눌리지 않음)

그림 8. 정상적으로 다리미를 사용할 때의 모습 (220V ON, 다리미가 누워있지만 푸쉬 스위치가 눌려 있음)

■ 적정 옷감 표시

온도 조절 다이얼을 조작함에 따라 다리미의 실제 온도 값이 어떠한 옷감에 적절한지를 알려주기 위해 초록, 노랑, 빨강 LED를 통해 알려 준다.

그림 9. 각각의 옷감에 맞는 적절한 온도를 알려주기 위한 표시기의 블록다이어그램

온도계로 다리미의 온도를 측정하여 온도조절 다이얼로 선택한 온도가 실제로 옷감에 적절한지를 알려준다.

전체 시스템 구성

그림 10. Safe 다리미의 전체 시스템 구성

개발 환경(개발 언어, Tool, 사용시스템 등)
MCU : TI MSP430(MSP430G2542)
소프트웨어 통합 개발 환경 : Code Composer Studio v5.5(TI MCU 통합 개발 환경)
개발 언어 : C
사용 시스템 : 64비트 Windows 7 기반 PC
사용 장비 : PC, JTAG Debugger, 파워 서플라이, 멀티미터, 인두 등

단계별 제작 과정

부품 소개

그림 11. Safe 다리미 제작에 필요한 부품의 모습

표 1. Safe 다리미 제작에 필요한 부품 목록

기울기 스위치 부착
다리미의 기울여짐을 알기 위하여 글루건을 이용하여 기울기 스위치를 부착한다.

그림 12. 다리미 밑판에 기울기 센서를 부착한 모습

온도 센서 부착
다리미의 온도를 측정하기 위하여 히팅 판넬 뒷부분에 온도계를 부착한다.

그림 13. 다리미 히팅 판넬에 온도센서를 부착한 모습

LED Bar 부착
다리미의 뜨거움 정도를 표시하기 위한 LED Bar를 다리미 내부에 부착한다.

그림 14. 다리미 내부에 LED Bar를 부착한 모습

적정 옷감 표시용 LED 부착
드릴을 이용하여 구멍을 뚫어 초록, 노랑, 빨강 LED를 부착한다.

그림 15. 다리미 손잡이에 적정 옷감 표시용 LED를 부착한 모습

푸쉬 스위치 부착
푸쉬 스위치를 부착하기 위해 드릴로 적절한 구멍을 뚫어 부착한다.

그림 16. 다리미 손잡이 밑 부분에 푸시 스위치를 부착한 모습

만능 PCB 절단
만능 PCB를 다리미 내부에 장착 시킬 수 있도록 적절하게 자른다.

그림 17. 만능 PCB에 절단할 부분을 그린 모습

그림 18. 절단한 PCB를 다리미 밑판에 넣은 모습

부품 납땜
MCU, 승압회로, 트랜지스터 등의 부품을 납땜한다. Safe 다리미의 회로도는 5장을 통해 확인할 수 있다.

그림 19. 각종 부품을 납땜한 모습 (전면)

그림 20. 각종 부품을 납땜한 모습 (후면)

그림 21. 릴레이와 배터리 홀더의 모습

그림 22. 모든 부품의 납땜을 완료한 후 밑판을 닫기 전의 모습

완성 모습

Safe 다리미의 완성 모습이다. 손잡이 아래쪽에 푸쉬 스위치가 위치해 있고, 손잡이 위쪽에 적정 옷감 표시용 LED가 위치해 있다. 또한 다리미 내부에 기울기 스위치, 릴레이 스위치, 온도 센서, LED Bar, MCU 등의 각종 부품이 위치해 있다.

그림 23. Safe 다리미의 완성 모습

작동 확인

그림 24. Safe 다리미의 작동 모습

■ 50도 ~ 90도 : 온도에 따라 LED Bar의 밝기가 조절된다.

■ 110도 ~ 150도 : 다리미의 온도가 충분히 뜨거우므로 LED Bar의 밝기는 100%를 유지하고 면, 실크, 아크릴 옷감에 적절한 온도를 알려준다.

소스코드

회로도

센서전문업체인 콩테크(주)에서 심박 센서 모듈(HRM SENSOR #1), 비접촉 온도센서 모듈(IR Thermopile Sensor Board #1), 자외선 센서 모듈(UV SENSOR #1)을 출시했다.

심박 센서 모듈(HRM SENSOR #1)	비접촉 온도센서 모듈(IR Thermopile Sensor Board #1)	자외선 센서 모듈(UV SENSOR #1)

심박 센서 모듈은 심박과 산소 포화도를 측정할 수 있는 센서로 손가락, 귀, 발등, 손목에 착용하여 맥박을 측정할 수 있다. 초 고성능 아날로그 변환 장치인 AFE4403의 Reference Design을 이용하여 제작하였고, 노이즈에 최적화되어 있는 심박전용 SFH705 렌즈를 탑재하여 한층 더 좋은 성능을 보여준다. 비 접촉 온도 센서 모듈은 TMP006 IC를 사용하며 자외선 센서 모듈은 ML8511 IC를 사용한다.

두제품 모두 열적외선을 이용한 방식으로 온도와 자외선을 측정한다.
콩테크(주) 센서 모듈은 웨어러블 기기들의 프로토 타입을 진행할 수 있는 범위 내의 최소한의 사이즈로 제작되었으며 아두이노와 손쉽게 연결하여 사용할 수 있는 예시를 제공한다.

제품 구경하러가기

TEL. 031-756-9005
konglhk@kong-tech.comzzz

Inside 3D Printing Conference & Expo 2015

글 | 이용동 책임기자 bluelyd@ntrex.co.kr

세계적인 3D 프린팅 컨퍼런스이자, 국내외 3D 프린팅의 최신 기술력과 관련 제품을 엿볼 수 있는 자리인 ‘Inside 3D Printing Conference & Expo)가 2015년 6월 24일부터 26일까지, 경기도 고양시 킨텍스(KINTEX)에서 열렸다. 현재까지 뉴욕과 런던, 베를린 등 전 세계 10여 개 도시에서 열렸으며 올해로 2회 째 한국에서 개최된 것이다.

맥클러 미디어(Meckler Media)와 킨텍스(KINTEX)가 공동 주관한 이 전시회는, 메르스 여파에도 불구하고 전 세계 15개국 80여 개 업체가 3D 프린팅에 참가해 참관객들에게 선보였고, 함께 개최된 로보유니버스 참관객을 포함한 2만 2,000여 명이 사전 등록할 정도로 많은 관심속에서 진행되었다. 총 18개 섹션으로, 전시품목은 3D프린팅 플랫폼 및 소프트웨어, 주얼리, 바이오, 소재, 산업디자인, 패션 디자인 등 3D 프린팅 응용 분야 등이다.
오전 일찍 10시 쯤 전시회를 찾았는데도 불구하고, 전시회장은 많은 인파로 붐비고 있었다. 이번 전시회는 1개의 층에서 진행되었지만, 출구가 여러 개로 운영되어 생각보다 출구에서 붐비는 현상은 없었다.
전시회 입구 앞, 메르스로 인해 설치되었다는 피켓과 함께 열 감지기, 손소독제가 비치되어있었는데, 전시회 주최측의 작은 배려에 감사했다.

입구를 들어서자 마자, 엔티렉스의 RexBot 부스가 한 눈에 들어왔다.
많은 라인업은 아니지만, 최근 높은 인기에 판매되고 있는 RexBot3D OC-120, OC-200 등이 전시되었다. RexBot3D(이하 렉스봇)은 좋은 출력 품질과 저렴한 가격으로 좋은 호응을 받고 있다. 초보자도 손쉽게 사용이 가능한 자체 소프트웨어를 지원하여 정밀도를 높여 레이어 품질을 보장하며 조립이 편리한 MDF 케이스를 적용한 OC-120제품과, 알루미늄 케이스(노랑, 빨강)를 채용한 OC-200 제품으로 구성되어 있다.

또한 3D 프린터로 출력할 수 있는 출력물의 크기 상의 한계를 어느 정도 뛰어 넘은 것으로 보이는 사람 크기의 출력물도 전시하였다. 이 출력물은 물론 한 번에 뽑아낸 것은 아니지만, 이런 형태로 출력물들을 조립하면, 상당한 크기의 좋은 품질 모형을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 RexBot은 모터 드라이버 같은 3D 프린터 내부의 부품들이 대부분 직접 생산하는 부품으로, 뛰어난 기술력을 자랑하고 있다.

3D 프린터 수입 업체인 HDC는 이탈리아 DWS사와 독일 EOS사의 3D 프린터를 소개했다. DWS사의 제품은 SLA방식의 출력으로, ABS나 투명, 내열성 소재 및 세라믹 함유 소재 등의 42가지의 재료를 사용할 수 있는 제품이며, EOS의 제품은 SLS방식으로 인쇄 시 서포터가 필요 없어 그물이나 구 안의 구 형태 등 복잡한 인쇄물을 한 번에, 조립이 필요 없이 얻을 수 있다는 장점이 있는 제품이었다. 출력물들은 의료, 생활, 로봇 등의 아주 다양한 형태 및 목적의 출력물들이 함께 전시되어 많은 관람객의 발길을 이끌었다.

대림 I&S는 H/W제품에 국한된 전시회가 아닌, 시제품 제작, 디자이너 연계 서비스, 출력물 판매 등을 연계한 3D 프린팅 토탈 솔루션 3D Wing을 선보였다. 시제품 제작을 원하는 경우에는 3D 데이터를 3D Wing 사이트에 업로드해서 제작사들로부터 견적을 받을 수 있다. 또 직접 디자인을 할 수 없는 경우 디자이너 연계 서비스를 이용할 수 있는데, 각 모델러들의 데이터베이스를 구축하여 의뢰자가 원하는 디자이너를 선택할 수 있다. DWS사의 X FAB제품은 보급형으로, 가격은 1,000만원 대를 형성하고 있다.

헵시바는 이번 전시회에서 주얼리 전용 3D 프린터 ‘MIICRAFT’를 선보였다. 이 제품은 3D 프린터 기기 한 대에 재료의 공급 및 회수, 모델 출력, 후처리(Curing)까지 장비 내에서 완성되는 올인원 시스템이다. DLP 방식인 소형 정밀 제품으로, 고해상 출력이 가능하다. 조형 가능한 크기는 43mm x 27mm x 180mm 정도로 주얼리 가공에는 충분한 사이즈이다. 시간당 약 15mm 높이의 DLP방식 중에서는 빠른 출력 속도를 자랑하고 있으며, LED 방식 광원으로 수명이 반영구적이고 유지비 절감에 유리하다. 이 밖에도 두 가지의 필라멘트를 사용할 수 있는 교육용 3D 프린터인 E1도 함께 선보였다.

이어서, 개인적으로 상당히 기억에 남는 부스는 바로 Syncky의 부스였다. Syncky는 현재 네오플과 협업하여 던전앤드래곤의 캐릭터들을 3D 프린터로 출력하여 전시했다. 3D 프린터를 판매하는 업체가 아닌, 출력물을 판매하는 업체인데, 일반적인 프린팅 출력물이 아니라 3D 모델링 자체를 꽤나 상업성 있게, 특성있게 하여 출력물이 상업적으로 특장점을 가질 수 있도록 출력할 뿐만 아니라 재질 또한 돌+모래의 느낌을 주어 색다른 감성을 지녔다. 또한 아이폰 사용자들이 화면을 볼 때, 마치 작은 TV를 보는 것과 같은 모형을 전시했는데, 이 제품 또한 정말 심플 하면서도 세련된 매력을 가지고 있었다. 주로 사용자들의 요청에 의하여 3D 모델링을 하고 출력물을 생산하지만, 디자이너들이 만들어 놓은 출력물들도 상당 수 보유하고 있었다. 3D 모델링을 전문으로 하는 업체가 별로 없는 현재 한국의 3D 프린팅 산업계에 모델링 전문 업체로서 큰 발돋움을 하지 않을까 하는 개인적인 응원을 하면서 다른 부스로 자리를 옮겼다.

주식회사 아나츠는 이번 전시회에서 최대 16대 까지 3D 프린팅이 가능한 ‘프린팅팜 식스틴’제품을 선보였다. 대량생산을 목표로 하는 곳이라면 일종의 3D 프린터 공장이라고 불리는 이 제품이 알맞는 제품이라고 생각한다. 각 층마다 4대의 3D 프린터가 있고, 총 4층으로 구성된 이 제품은 각 프린터마다 독립적으로 존재하는 창문이 설치되어 있어서 온도를 제어하기도 용이하다고 한다.
주식회사 파스텍은 모터, 모터컨트롤러 전문 회사이다. 어떻게 보면 모터 업체가 이번 전시회에 참여한 것이 의아할 수도 있지만 3D 프린터에는 꼭 모터와 모터 컨트롤러가 필요하기 때문에, 이런 업체가 없는 것이 이상할 만큼 당연히, 꼭 필요한 부품인 것이다. 왠만한 기술관련 박람회에는 다 참여하는 것으로 보아 홍보에도 상당한 투자를 하는 업체로 보인다. 이번 전시회에서 새로운 제품을 전시한 것은 아니었지만, 모터컨트롤러와 서보 모터, 액추에이터와 같은 다양한 라인업을 선보였다.

주식회사 오티에스는 델타형 데스크톱 3D 프린터 ‘Deltabot-K’를 선보였다. 이 제품은 전면 오픈 360도 뷰잉 시스템으로 항시 어떤 각도에서든 출력 상황, 상태를 체크할 수 있어 사용에 용이하며, 열을 빠르게 올리고 내려주는 풀 메탈의 핫엔드를 채용해 다양한 소재를 사용할 수 있다. 또한 토크가 강화되어 필레멘트를 밀어주는 힘이 좋으며, 풀 메탈의 소재를 사용해 견고하고 오랜 사용이 가능하다. 아울러, SD카드를 사용해 컴퓨터와 연결 없이 간단한 조작만으로도 출력이 가능하다. 오티에스는 높이 1~3M용 산업용 모델도 곧 출시할 예정이라고 한다.

코오롱플라스틱은 3D 프린팅용 소재 ‘인크레용(INKRAYON)’을 선보였다. FDA 표준 규격을 만족하는 친환경 소재로 인체에 무해하고, 탄성소재를 기반으로 제작되어 공처럼 탄성이 필요한 용품도 만들 수 있어 향후 장난감과 같은 유아용품을 비롯해 다양한 생활소재로 활용이 가능할 것으로 기대되는 제품이다. 다양한 색상을 보유하고 있었는데, 특히 많은 종류의 반투명 소재를 보유하고 있다는 것이 장점이었다.

에스엔씨는 SHS(Selective Heat Sintering) 방식의 블루프린터를 선보였다. 이번 전시회에서 선보인 분말식 장비인 블루프린터는 열을 이용한 SHS 방식으로 기존의 레이저방식과는 다르게 히팅센서(열을 이용)를 사용하기 때문에 레이저 교환 등 다른 부대장비 비용이 필요없다. 이에 유지 보수비도 저렴하며 소재도 재사용이 가능해 경제적일 뿐 아니라, 복잡하고 기하학적인 파트도 자유롭게 제작이 가능하다고 한다.

로킷은 푸드 3D 프린터인 초콜릿 전용 ‘CHOKO SKETCH’를 선보였다. 이 제품은 적층을 통해서 창의적이면서 정교한 초콜릿 모양을 만들 수 있다. 업체는 기존 디자인, 의료, 교육 분야 등에 제한된 활용 범위를 푸드와 엔터테인먼트로 넓혀주는 제품이라고 설명했다. 이 외에도 대표제품인 에디슨 프로 AEP도 전시했다. 에디슨 프로 AEP 제품은 엔지니어링 플라스틱을 세계 최초로 데스크톱 3D 프린터에서 구현 가능하게 했다. 금속 재료를 대체해 경량화가 요구되는 다양한 산업 분야에 응용이 가능하다는 설명이다.

이 외에도 정말 다양한 3D 프린터 관련 업체들의 부스가 전시회장을 가득 메웠다. 위에서 다뤘던 많은 국내 업체들을 비롯하여, 미국의 아일랜드 엠코어 테크놀로지(MCor Technologies), 독일의 SLM 솔루션즈 등 세계 유수 기업의 제품들도 볼 수 있었다. 특히 올해 전시회는 업계 관계자들 간 단순 교류의 장을 넘어 실질적이 세일즈 및 마케팅의 장으로 자리매김하였을 것으로 기대되는 자리였다.

MCU Interface TFT-LCD 제품 출시

디스플레이 전문기업 ㈜가나시이스는 3.5˝/4.3˝ TFT-LCD를 MCU Interface로 컨트롤 할 수 있는 제품을 출시했다. 이로써 기존에 RS-232 Interface를 이용하여 컨트롤했던 4.3˝/5.7˝/7˝ TFT-LCD Control Board(GL-CON457P-xx)와 함께 다양한 인터페이스 제품 군을 국내 시장에 공급하게 됐다.

3.5˝ MCU Interface TFT-LCD	4.3˝ MCU Interface TFT-LCD

MCU Interface TFT-LCD를 출시하게 됨으로써 기존의 모노 LCD 사용자들이 하드웨어의 큰 변경 없이 TFT-LCD로 제품의 업그레이드를 쉽고 빠르게 진행할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 RGB Interface TFT-LCD의 복잡한 하드웨어 및 프로그램 구성으로 인하여 TFT-LCD의 접근에 가장 큰 애로사항이었던 문제를 금번 MCU Interface TFT-LCD로 인하여 한결 쉽게 접근 할 수 있어 사용자가 더욱 늘어날 전망이다.
향후 ㈜가나시이스는 다양한 사이즈의 TFT-LCD와 더불어 OLED, VFD, Mono LCD 등 시장의 변화에 맞는 제품을 앞으로도 계속 선보일 예정이다.

MCU Interface TFT-LCD의 특징

· 320(RGB) x 240 Resolution(3.5” TFT-LCD), 480(RGB) x 272 Resolution(4.3” TFT-LCD)
· 8/16Bit Parallel or 4-wire SPI Interface
· 5V Operating Voltage
· LED Backlight PWM Control(ON/OFF)
· Touch Panel(Option)
· Serial Font ROM 내장(4.3” TFT-LCD)

제품 구경하러가기

TEL. 02-2681-5611
www.ganasys.co.kr

평면 변압기(Planar Transformer) 출시

SIZE P560 Power Range 3kW-10kW	SIZE P1100 Power Range 10kW-30kW

평면 변압기(Planar Transformer)는 최근 많은 산업 분야에서 기존 권선 변압기의 대체품으로 빠르게 성장되고 있는 대표적인 제품으로, 특히 고정밀 전기적 특성과 최적의 절연 효과를 요하는 분야 즉, 전기 자동차, 태양광 인버터, 풍력, 항공, 의료 산업 분야 등 점차 널리 사용될 선두 기술 제품이다.

기존 권선 변압기의 권선은 둥근 구리선을 사용하지만, 평면 변압기의 권선은 라미네이트(적층판구조) 스타일로 구성되어 있어, 얇은 두께의 구조적인 장점과 아울러 내부 저항 및 접촉 저항 감소로 인한 고효율, 고밀도, 전체적인 사이즈의 소형화, 열문제가 개선된 제품이다.
또한 기존 권선 변압기 대비 양산 시 자동화 생산을 통한 가격 경쟁력까지 갖고 있는 신기술 방식이다.

ELECTRICAL & MECHANICAL SPECS

· Height – low profile
· Low leakage inductance
· Repeatable leakage inductance, capacitance
· Volumetric efficiency (small size)
· Low turns count improves Cu loss
· Optimized core cross section lowers core loss

TEL. 02-855-0746
FAX. 02-2681-7634
www.upckorea.com

드론 INSPIRE 출시

세계 드론 시장의 70%를 장악하고 있는 최대 드론 제조사인 DJI에서 새롭게 INSPIRE 1을 출시했다.

INSPIRE 1은 360도 회전가능한 3축 짐벌이 장착되어 있어 공중에서 기동하며 촬영을 해도 영상이 전혀 흔들리지 않아 고품질 영상을 찍을 수 있으며, 비행과 동시에 촬영까지 가능하여 상업용뿐만 아니라 키덜트의 취미용으로도 인기가 있다.

INSPIRE 1은 라이트 브릿지 기술을 이용하여 HD급 영상을 최대 2Km까지 실시간 모바일로 전송 가능하다.
또한 GPS시스템을 이용해 비행을 할 수가 있어 드론의 위치를 명확히 파악할 수 있고, 위급상황 발생시 홈 지점으로 복귀, 자동 착륙하는 자동 복귀 기능도 갖췄다. 또한 INSPIRE 1은 급격한 기동에도 강하며, 이륙 후 프레임이 자동으로 변신하여 카메라 시야를 확보함으로써 360도 촬영이 가능하다.
카메라는 4K UHD 영상 촬영이 가능하며, 비행과 상관없이 카메라를 독립적으로 제어할 수 있다.
그리고 DJI 전용 앱을 설치하면 카메라 및 비행제어에 필요한 모든 기능을 스마트폰 또는 태블릿으로 제어할 수 있다.
INSPIRE 1의 자세한 스펙 및 구매는 디바이스마트 홈페이지에서 확인 가능하다.

TEL. 1688-5343
www.helsel.co.kr