[1/35 RC] OH35A01 Jeep Wrangler - (3) 새로운 컨트롤러 구성 PCB 제작

지난 제작기

[1/35 RC] OH35A01 Jeep Wrangler - (1) 킷 리뷰 및 섀시 조립

[1/35 RC] OH35A01 Jeep Wrangler - (1) 킷 리뷰 및 섀시 조립

[1/35 RC] OH35A01 Jeep Wrangler - (2) 컨트롤러 구성 및 테스트 / 실패

[1/35 RC] OH35A01 Jeep Wrangler - (2) 컨트롤러 구성 및 테스트 / 실패

 

지난 제작기에서는 RC 컨트롤을 스마트폰과 블루투스 연결을 통해 시도했으나, 별 재미를 못 본 내용을 다뤘다. 이에 Blynk 앱 관련 글들을 검색해보니 ESP-8266 기반의 컨트롤러에 WIFI 연결이 제일 잘 된다는 글들이 보인다. 그래서, 메인이 될 아두이노 하드웨어를 WeMos D1 Mini로 변경했다.

 

 

 

 

I/O 포트가 그리 많지는 않지만, RC카 정도 제어하기엔 부족함이 없어 보인다.

 

일단 하드웨어가 Blynk 앱과 통신이 잘 되는 것을 확인한 후에 아예 PCB를 제작했다. 처음에 제작한 PCB는 설계 미스로 실제 사용하기엔 좀 아쉬움이 많게 나왔다. 부품을 앞면에 조립해야 하는데, 뒷면에 조립하게 만든다거나 하는 등등의 미스

 

 

그리곤 한참 바빠서 아무 것도 못 하다가, 우연히 EasyEDA란 공개 설계 툴을 발견하고 조금 만져봤는데, 쓰기도 쉽고 PCB 설계 또한 실제 부품 데이터를 불러 쓸 수 있어 이처럼 실제 조립될 상태를 볼 수도 있다.

 

이 툴을 이용하여 설계하고, JLCPCB라는 사이트를 통해 PCB 및 부품 조립까지 함께 의뢰하여 보았다. 이렇게 해서 Through-hole 파트를 제외한 SMD 타입의 부품은 모두 조립된 상태로 단 1주일 만에 내 손안에 왔다. 

이번 설계엔 voltage regulator, motor driver 등의 회로를 모듈 형태가 아니라, 부품 위주로 직접 PCB에 구현함으로 해서 크기도 더 작게 할 수 있었다. 또한, PCB 조립을 함께 진행함으로 해서 조립 시간도 단축시키고, 납땜에 의한 오류도 많이 단축시킬 수 있도록 했다. EasyEDA 툴을 사용하면 생각보다 어렵지 않게 실제 조립에 필요한 부품 리스트 (BOM), PCB 조립에 필요한 관련 자료 등을 생성할 수 있어 쉽게 주문할 수 있었다.

 

간단하게 구현한 기능을 설명하면 ...

1. 배터리에서 전압 입력을 받으면, 5V, 3.3V를 생성하고 사용하고자 하는 주행용 모터의 전압에 맞는 voltage regulator를 선택하여 조립할 수 있게 했다.
2. 서보는 저전압 서보(3.3V) 및 일반 소형 서보(5V) 용으로 커넥터를 따로 만들었다. 전압만 다르고 제어하는 시그널은 동일하다.
3. Pololu에서 만든 모터드라이버 모듈이 아닌 TI DRV8838 칩과 주변회로를 직접 PCB 상에 구현해서 공간적으로 여유가 생겼다.
4. 자동차 모형에서 필요한 대부분의 조명을 위한 LED 커넥터를 준비했다. 헤드라이트, 브레이크등, 좌/우 깜빡이, 후진등,
5. 외부 배터리 입력 전압을 센싱하는 회로를 만들어서, Blynk 앱에서 배터리 전압을 모니터링함으로 해서 Li-Po 배터리의 과방전을 미리 알 수 있도록 했다.

하여간, 일단 회로를 만들었으니 이것저것 확인을 해야 했고, 자잘한 부품 교체 수준으로 동작하는 상태로 만들 수 있게 되었다.

 

일단, 기능 중에서 디버깅한 부분은 아날로그 입력 부분. 보통 Atmel 기반의 아두이노 하드웨어의 아날로그 입력은 0V에서 동작 전압(VCC) 이내 범위에서 동작하는데, ESP8266의 경우 아날로그 입력이 0~1V 레벨이었다. 어쩐지 의도한 값보다 한참 큰 값으로 불안하게 동작하더라. 저항값을 수정하여 voltage divider 부분을 개선했다.

 

이렇게 해서, Blynk앱과의 연동을 테스트하여 이제 기본적인 동작을 하는 정도 된 것 같다.

스마트폰의 Hot-spot 기능을 켜서 컨트롤러가 스마트폰에 연결되게 했고, 그 상태에서 기본적인 동작을 시키는 영상을 찍어 보았다.

 

아직 개선의 여지는 많이 있지만, 하나하나씩 해결하면 처음 의도한 정도의 구현이 가능할 것 같다.

일단 이번 제작기는 여기까지 ...