'FT232RL'에 해당되는 글 4건

  1. 2019.10.25 Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 3
  2. 2019.08.04 Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2
  3. 2017.09.05 Software | u-blox 의 GPS 어플을 사용해 보자
  4. 2017.09.05 Hardware | FTDI Serial Adapter 를 사용해 보자

Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 3

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이 글은 아래 Arduino 를 직접 만들어보는 작업의 3편이 되겠습니다.


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 1

http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-1


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-2




0. Duemilanove


저번에 실패한 Arduino Nano 는 뒤로 하고, 이번에는 Duemilanove 입니다.


위는 정품 layout 이고, 밑에 사진이 이번에 작업할 보드 입니다.






1. Part list


Arduino Duemilanove 에 들어가는 부품 리스트 입니다.

아래 리스트는 보드프리의 PDF 파일과 arduino 사이트에서 EAGLE 파일을 참고하였습니다.


* 보드프리

BL-381(BOM).pdf

BL-381(duemilanove).pdf

* Arduino

arduino-duemilanove-schematic.pdf

arduino-duemilanove-reference-design.zip


-------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                  name                  | value         | type                                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| C1, C4, C5, C8, C9, C10, C11, C12, C13 | 100nF         | 0805 SMD                                   |
| C2, C3                                 | 22pF          | 0805 SMD                                   |
| C6, C7                                 | 100uF 35V     | Aluminum Electrolytic Capacitor            |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R1, R10, R11                           | 10k Ohm       | 0805 SMD                                   |
| R4, R5, R6, R7, R8, R9                 | 1k Ohm        | 0805 SMD                                   |
| L, PWR, RX, TX                         | LED           | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| D1                                     | M7 (1N4007)   | Rectifier Diode                            |
| F1                                     | 500mA 15V     | L1812 Resetable Fuse                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| J1, J3                                 | 8             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| J2, POWER                              | 6             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| ICSP                                   | 6             | double row male 2.54mm pitch pinhead       |
| S1                                     | B3F-10XX      | OMRON B3F-10XX series switch               |
| X2                                     | DC-21MM       | 5.5/2.1mm female DC power jack plug socket |
| X4                                     | USB B type    | USB B type female socket                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| IC1                                    | ATMEGA328P-PU | DIP28 8-bit Microcontroller                |
| IC2                                    | FT232RL       | SSOP28 USB UART interface IC               |
| IC4                                    | MC33269D-5.0  | 5V 800mA LDO voltage regulator             |
| IC5                                    | LM358D        | SOP8 Op Amp                                |
| Q2                                     | 16MHz         | HC-49S crystal oscillator                  |
| T1                                     | NDT2955       | SOT-23 MOSFET                              |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R2                                     | 100_NM        | no need to implement "no-mount"            |
| RESET-EN                               | jumper        | "auto-reset" on ATmega168                  |
| X3                                     |   JP4         | use like FTDI breakout board               |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------


이제 위의 리스트를 가지고 하나씩 구매한 이력을 남겨 봅니다.


그냥 arduino duemilanove 하나 사면 3천원대에서 clone 제품을 구할 수 있으나,

이참에 준비하면서 부품들도 구해보고, 사용법도 알아보고 공부하기 위한 목적으로 진행했습니다.





2. Pin Header


외부 기기와 연결되기 위한 Pinout 용 Header 입니다.


기존에 보유하고 있는 긴 한줄읠 pin header 를 잘라서 사용할 수 있으나, 지저분해 질 수 있고,

깔끔하게 보이고 싶어서 궂이 구입했습니다.


* Single row female 2.54mm Pitch PCB Female Pin Header Connector Straight Single Row 2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/20/40Pin

https://www.aliexpress.com/item/Single-row-female-2-54mm-Pitch-PCB-Female-Pin-Header-Connector-Straight-Single-Row-2-3/32838866439.html



도착은 주문한데로 6pin 용과 8pin용, 10개씩 배달되었습니다.



요로코롬 생겼습니다.






3. Fuse


실장되는 Fuse 는 전기적인 규격이 동일하고, 과전류가 흐른 뒤 다시 스스로 복구되는 Self Healing (Self Resetting) Fuse 입니다.


* 20PCS/LOT 1812 SMD SMD self-healing fuse 0.5A 500mA 15V MF-MSMF050-2

https://www.aliexpress.com/item/20PCS-LOT-1812-SMD-SMD-self-healing-fuse-0-5A-500mA-15V-MF-MSMF050-2/32842202101.html



무리없이 도착.



수령한 제품은 웹사이트에서 본 사진과는 다르지만, 한번 믿고 써보기로 합니다.





4. Oscillator


CPU를 돌리고 명령어를 전달하는 역할을 하는 oscillator 입니다.


* hc-49s Crystal Oscillator electronic Kit resonator ceramic quartz resonator hc-49 DIP 7 kinds X 5pcs 32.768K 4 8 12 16 20 25 MHZ

https://www.aliexpress.com/item/hc-49s-Crystal-Oscillator-electronic-Kit-resonator-ceramic-quartz-resonator-hc-49-DIP-7-kinds-X/32844442076.html



필요한건 16 Mhz 이지만, 낱개로 파는 경우는 없어서 세트로 구매합니다.



요로코롬 생겼네요.






5. LED


아래 링크의 제품을 구매하면 필요한 색깔이 모두 들어 있습니다.

* 100pcs=5colors x 20pcs 5050 5730 1210 1206 0805 0603 LED Diode Assortment SMD LED Diode Kit Green/ RED / White / Blue / Yellow




이왕이면 한꺼번에 받기위해 한 업체에 몇가지를 같이 주문하였습니다.



왠지 LED 부품은 받을때마다 기분이 좋습니다.






6. Capacitor


Capacitor 는 세라믹과 둥그런 알루미늄 캡 캐패시터 두가지를 사용합니다.


* MCIGICM 100pcs 0805 smd capacitor ceramic 22pf 100nf 1uf 2.2uf 4.7uf 10uf 47uf 22uf capacitors kit sets 0.5pF-47uF


부품이 많다 보니, 10uF 은 빼고 처음 주문을 넣어버려, 다른거 주분할 때 같이 주문했습니다.



0805 SMD 버전이라 100개씩 묶음이라고 해도 배송 용량이 적네요.



알루미늄 캡 캐패시터는 LED 구입한 업체에서 같이 구입해서 이미 도착했습니다.


* Free Shipping 20pcs SMD 50V 35V 25V 16V 10V 100UF 220UF 47UF 33UF 22UF 10UF 4.7UF 2.2UF 1UF Aluminum Electrolytic Capacitor


100uF 35V 버전입니다. 사양서에는 25V로 정의되어 있으나, 보다 더 넓은 영역에서 동작할 수 있는 35V 를 구매.
여러 사이트를 뒤져봐도 캐패시터 용량 큰거는 문제 없다고 합니다.





7. Resistor


저항은 1K 와 10K 두가지가 필요합니다.


* 20Value * 20PCS =400PCS 0805 SMD Resistor Kit 1% 1/8W (10 ohm~1M ohm) component diy samples kit free shipping


위의 세트구성은 다음과 같습니다.

10R / 22R / 47R / 100R / 220 / 470R / 750R / 1K / 2K2 / 4K7 / 6K8 / 10K

22K / 47K / 75K / 100K / 220K / 470K / 750K / 1M



* 2000pcs 0805 SMD Resistor Kit Assorted Kit 1ohm-1M ohm 5% 80valuesX 25pcs=2000pcs Sample Kit

https://www.aliexpress.com/item/5-0805-SMD-resistor-pack-80-kinds-of-commonly-used-precision-resistor-for-each-25-Total/32297723532.html



위의 세트구성은 다음과 같습니다.


10 / 100 / 1K / 10K / 100K

12 / 120 / 1K2 / 12K / 120K

15 / 150 / 1K5 / 15K / 150K

20 / 200 / 2K / 20K / 200K

22 / 220 / 2K2 / 22K / 220K

27 / 270 / 2K7 / 27K / 270K

30 / 300 / 3K / 30K / 300K

33 / 330 / 3K3 / 33K / 330K

39 / 390 / 3K9 / 39K / 390K

47 / 470 / 4K7 / 47K / 470K

51 / 510 / 5K1 / 51K / 510K

62 / 620 / 6K2 / 62K / 620K

68 / 680 / 6K8 / 68K / 680K

75 / 750 / 7K5 / 75K / 750K

82 / 820 / 8K2 / 82K / 820K

91 / 910 / 9K1 / 91K / 910K



엄청 작네요. 이것이 0805 SMD 저항이군요.






8. Switch


이전 Wi-Fi 모듈을 firmware upgrade 하기 위해 구입한 tactile switch 에 포함되어 있어,
이번에 추가로 구입하지 않았습니다.

* Hardware | 스위치 부품 구매하기


* Smart Electronics 10 Kinds of Tactile Switches Push Button SMD Tact Switch Switch 100pcs


도착한 PCB 에 필요한 부품은 through hole 부품이네요.
SMD 부품도 같이 있어서 필요시에는 SMD 버전을 사용해도 될 것 같습니다.




9. Diode


M7 은 1N4007 이라는 diode 의 별칭인 것이라는 것을 처음 알았습니다.

* 7 kinds*10pcs=70pcs/lot SMD diode package / M1 (1N4001) / M4 (1N4004) / M7 (1N4007)/ SS14 US1M RS1M SS34 KIT



LED 도착시 같이 왔습니다. 생각보다 이것도 크기가 꽤 작네요.






10. FT232RL


USB 통신을 위한 controller 입니다.

ATmega328P 는 CPU 자체에 USB 컨트롤러 부분이 없어서 이렇게 추가 USB controller chip 이 필요합니다.


참고로, Arduino Micro 에 사용되는 ATmega32U4 는 내장 USB controller 가 있어,

이렇게 추가 USB controller chip 이 필요 없습니다.


* 5pcs/lot New FT232RL FT232 FTDI USB FS SERIAL UART SSOP28 serial chips imported original In Stock


이제야 chip 들이 도착하는군요.



이번에 구입한 FTDI chip 은 마킹이 깔끔해 보여서 흔한 fake chip 은 아닌 듯 합니다.

모두 조립 후, 한번 확인해 볼께요.






11. Voltage regulator


5V 800mA 용량의 레귤레이터 입니다.

좀더 큰 용량으로 하고 싶었으나, 이쪽 지식이 충분치 않고, 과전류시 chip 들의 안전이 보장되지 않기에 스펙대로 구매했습니다.


* Free shipping 10pcs/lot MC33269DT-5.0G 5V .8A MC33269DT-5. 33269DT MC33269DT 33269DT MC33269 MC33269DT-5.0RKG

https://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-5pcs-lot-MC33269DT-5-0G-5V-8A-MC33269DT-5-33269DT-MC33269DT-33269DT-MC33269-MC33269DT/32826048602.html



배송 포장 표기는 Cable Tools... 무엇?



전압/전류 관련 부품이다 보니, 다른 부품들보다 크기가 큽니다.






12. DC power jack plug socket

일전에 Transistor Tester 를 DIY 할 때, power jack 의 안쪽 심 두께가 달라서 기존 adapter 들을 사용 못하는 상황이 있었습니다.
결국 맞는 사양으로 이식했고, 그 뒤로 내경이 2.1mm 용으로만 통일하고 있습니다.

다행히 Duemilanove 스펙에도 5.5/2.1mm 사양으로 되어 있네요.

* 10Pcs PCB Mount 5.5 x 2.1 mm Female DC Power Black Jack Plug Socket Connector G08 Drop ship


잘 도착했구요.


내경도 2.1mm 인듯 하구요.


기존 DC adapter 에도 잘 맞습니다.



PCB 에도 맞춰 보니 문제 없네요.






13. ATmega328P

드디어! main chip 인 ATmega328P 입니다.

* 1PCS ATMEGA328P-PU DIP28 ATMEGA328-PU DIP ATMEGA328P U DIP-28 328P-PU new and original IC



중요 부품이지만, 그런거 없습니다. 여타 부품처럼 평이하게 도착했습니다.



선명하게 CPU 마킹이 되어 있습니다. Socket 이랑 같이 찍어봤습니다. 이쁘다...






14. DIP28 Socket

ATmega328P 을 얹일 DIP28 socket 입니다.

* 5pcs DIP-28 Round Hole 28 Pins 2.54MM DIP DIP28 IC Sockets Adaptor Solder Type 28 PIN 2.54 IC Connector

https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Round-Hole-28-Pins-2-54MM-DIP-IC-Sockets-Adaptor-Solder-Type-28-PIN-2/32799885322.html




구멍이 round hole 과 lead 방식이 있습니다.

자주 chip 을 뺏다 꼈다 할 경우에 round hole 이 장점이 있고, lead 방식은 오랜동안 그냥 놔둘 경우 좋다고 합니다.


사실 lead 방식이 접점이 확실합니다.

다만, 이왕 하는 김에 고급지게 해보고자 round hole 타입을 구매해 봤습니다.

round hole 은 금속 다리 부분이 주조 방식으로 제작되므로 좀더 비쌉니다. 그리고 점점도 나쁘지 않아요.



PCB 에 잠깐 얹어 봤습니다. 아주 부드럽게 잘 맞습니다.






15. SOP8 OP AMP

다리가 8개인 OP AMP 입니다.


* 50PCS LM358DR SOP8 LM358 SOP LM358DT SOP-8 SMD LM358DR2G new and original IC

https://www.aliexpress.com/item/10PCS-LM358DR-SOP8-LM358-SOP-LM358DT-SMD-LM358DR2G-new-and-original-IC-free-shipping/32533323519.html



ATmega328P 과 함께 도착한 부품입니다.






16. SOT-23 MOSFET

Transistor 의 digital 버전이라고 불릴 수 있는 MOSFET 입니다.


* HMICICAWK Original 100% NEW 2955 NDT2955 SOT-223 10PCS/LOT

- https://www.aliexpress.com/item/NDT2955-DT2955-T2955-2955-SOT-223-Original-100-NEW-10PCS-LOT/32734398979.html



씌여진 문구에 SOT-223 이라고 되어 있습니다만, 배송된 것은 DPAK 버전으로 큰게 왔습니다.



크고 좋아보입니다만 보드에 맞질 않습니다.



Dispute 환불을 걸고 다른 업자에게 주문했더니만, SOT-233 버전을 또 보냈더랬습니다.



마킹이 조금 이상합니다만 문제 없겠죠?



다시 보낸다는 이야기가 없어, 다른 판매자에게 이미 주문을 또 했더랬습니다.


* BQ24040DSQR AP3608EG-G1 SN74LVC2G66DCTR NDT2955 MMFT2955 NTF2955 SP202EEN IR2153S STP100N8F6 MBR40100CT TPS60400DBVR D15XB80

https://www.aliexpress.com/item/BQ24040DSQR-AP3608EG-G1-SN74LVC2G66DCTR-NDT2955-MMFT2955-NTF2955-SP202EEN-IR2153S-STP100N8F6-MBR40100CT-TPS60400DBVR-D15XB80/32908941557.html



SOT-233 버전의 MOSFET 이 또 왔어!



이놈은 마킹이 프린팅 되어 있네요.






16. 실장

모든 부분이 준비되었고, SMD 실장을 위한 Flux Paste 와 오븐이 구비되었으니, 작업을 시작합니다.
(대략 준비기간 1년.... 눈물)



대략 실장될 부품을을 위치 시켜보구요.



Flux Paste 를 바르면서 진행해야 하므로, 부품들이 도망가지 않게 테이프에 layout 에 맞게 안착/준비 시켜 놓습니다.



한땀 한땀... 이라고 하기엔 다소 지저분하게 작업을 진행합니다.



오븐을 통해 구워져 나오진 첫번째 Duemilanove 작품.



온도 조정에 실패해, 흰색 기판이 빵색으로 되었습니다.

결국 LED 극성을 거꾸로 해버려, 부품 때어 내다가 패턴이 나가는 사태가... 폐기 처분.



꽤 시간이 지난 후, 다시 새로 PCB 받아서 심기일전, 다시 시작.



이번에는 Flux Paste 를 적정량 도포할 정도로 실력이 조금 향상.



구워지기 전 사진.



오븐에 구워져 나온 후, USB, Power Jack, Pin header, Switch 등등, CPU 만 빼고 모두 장착.



마지막으로 CPU 장착.... 아... 감격.




17. bootloader


이제, arduino 를 IDE 등을 통해 소스코드 넣고 동작시키려면 bootloader 를 올려야 합니다. 지금은 완전 깡통 상태.



위의 사진의 ICSP 부분을 통해서 bootloader 를 밀어 넣을 수 있습니다.



연결법은, 예전 bootloader update 할 때의 방법과 동일합니다.


* Software | Arduino Nano Bootloader 를 update 해보자

https://chocoball.tistory.com/entry/Software-Arduino-Nano-Bootloader-update



========================================
| Source (Nano) | Target (Duemilanove) |
========================================
|      D12      |     MISO  (pin 1)    |
|      5V       |     5V    (pin 2)    |
|      D13      |     SCK   (pin 3)    |
|      D11      |     MOSI  (pin 4)    |
|      D10      |     RESET (pin 5)    |
|      GND      |     GND   (pin 6)    |
----------------------------------------


처음 작업 시, Arduino Micro 를 활용해서, 스샷이 이렇게 되었네요. 소스 아두이노를 Nano 로 하면 Nano로 선택.



Source 아두이노에 "Arduino ISP" 스케치를 올립니다.



Programmer 를 "Arduino as ISP" 를 선택.



이제 다른건 다 놔두고, target arduino 기종을 선택. 대망의 Duemilanove 선택!



"Burn Bootloader" ~~~~~~~~~~!!!



동영상은 예의.



크아~~~~ 성공.



1년 이상 걸려서 조금 지친감이 없지 않아 있지만, 기분 너무 좋습니다.

이제 자가 Arduino Duemilanove 가 생겨, 다양한 프로젝트를 동시에 할 수 있는 여유가 생겼습니다.


And

Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

|

1. Arduino Nano 를 DIY 해보자


이 글은 아래 포스트에서 이야기한, arduino 를 직접 만들어보기 2탄 입니다.


* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 1

http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-1


처음 DIY 대상으로 arduino nano 입니다.

일단, 회로 보는 EAGLE 프로그램에서 뽑은 part list 를 구입에 필요한 것만 정리해 봤습니다.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                  name                  | value         | type                                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| C1, C4, C6, C9                         | 100nF         | 0603 SMD                                   |
| C3, C7, C8                             | 1uF           | 0805 SMD                                   |
| C2, C5                                 | 4.7uF 16V     | 0603 SMD Tantalum capacitor                |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| RP1, RP2                               | 1k Ohm        | CAY16 Network resistor SMD                 |
| L, PWR, RX, TX                         | LED           | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| D1                                     | SS1P3L-M3     | Schottky diodes & rectifier 30V 1A         |
| F1                                     | 500mA 6V      | 0603 SMD MF-FSMF050 Resetable Fuse         |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| J1, J2                                 | 15 x 2        | single row male 2.54mm pich pin head       |
| J3                                     | USB Mini B    | USB Mini B type female socket              |
| J4                                     | 6             | double row male 2.54mm pitch pinhead       |
| SW1                                    | 157           | SMD tactail switch                         |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| IC1                                    | FT232RL       | SSOP28 USB UART interface IC               |
| IC2                                    | LM1117IMPX-5.0| SOT223 Linear regulator                    |
| IC3                                    | ATMEGA328P-AU | TQFP32 8-bit Microcontroller               |
| Y1                                     | 16MHz         | SMD Crystal ceramic resonator              |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------


0603 SMD 및 CAY16 network resistor 등, 소형화에 특화된 부품들로 구성되어 있습니다.

Oscillator 마저도 SMD 타입 입니다.


정품 arduino nano 의 앞면과 뒷면 사진 입니다.



최신 arduino nano 는 ATmega328 chip 크기가 더욱 작아진 MLF (Micro Lead Frame) 형식으로,

ATmega328-MU 가 실장되어 있습니다.


참고로, 이 ATmega328-MU 의 Package type 은 32M1-A 라고 하네요.

Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Summary.pdf



아래는 밑면입니다.



맨 왼쪽 밑부분에 0603 크기의 fuse 가 있으며,

중간 부분에 SMD 형식의 network resistor 가 실장되어 있습니다.


공간을 최대한 적게 차지하도록 작은 부품들을 사용되어 있습니다. 다만 구하기 힘든 부품들입니다.





2. 구입 부품 최종 확인


정품 nano 에 사용된 SMD 크기는 0603 이지만, 받은 보드는 0805 SMD 로 수정되었으며,

다른 부붐들도 보다 범용적이고 큰 부품들로 변경되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 아래 파일은 그 회로도 입니다.


* BL-386

BL-386.pdf


* BL-386(Silk)

BL-386(Silk).pdf


참고가 될 수 있도록 arduino nano 의 official 자료를 아래에 올려 놓습니다.


* Arduino Nano V3.2

Arduino_Nano-Rev3.2-SCH.pdf


아래는 무료로 받은 보드 윗면입니다.

부품 크기가 0805 SMD 죠? 그리고 reset switch 마저도 큼지막 합니다.



아래는 밑면입니다.



모두 0805 SMD 이며, 왼쪽 윗부분의 diode 도 큼지막 합니다.

특징으로는 oscillator 가 4 pin 이며, 정사각형의 모양입니다. 이런건 처음이네요.


이 보드를 설계하신 분의 배려가 느껴집니다.

Arduino Nano 의 보드 자체 크기가 0805 를 충분히 커버할 수 있으므로, 궂이 0603 SMD 를 쓸 이유는 없는 것이지요.


다음에 준비하고 있는 Duemilanove 에서도 0805 SMD 를 그대로 사용하고 있어,

추가 부품을 그렇게 많이 구입하지 않아도 되어서 다행입니다.


최종적으로 실제 필요한 부품을 다시 정리해 봤습니다.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                  name                  | value         | type                                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| C1, C3, C4, C7, C9                     | 0.1uF         | 0805 SMD                                   |
| C5, C6                                 | 22pF          | 0805 SMD                                   |
| C8                                     | 10uF          | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R1, R2, R3                             | 1k Ohm        | 0805 SMD                                   |
| R4, R5, R6, R7                         | 680 Ohm       | 0805 SMD                                   |
| L, PWR, RX, TX                         | LED           | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| D1                                     | SS14          | Schottky diodes & rectifier 30V 1A         |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| J1, J2                                 | 15 x 2        | single row male 2.54mm pitch pinhead       |
| J3                                     | USB Mini B    | USB Mini B type female socket              |
| J4                                     | 6             | double row male 2.54mm pitch pinhead       |
| SW1                                    | 3 x 6 x 2.5mm | SMD Tactile switch                         |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| IC1                                    | FT232RL       | SSOP28 USB UART interface IC               |
| IC2                                    | LM1117IMPX-5.0| SOT223 Linear regulator                    |
| IC3                                    | ATMEGA328P-AU | TQFP32 8-bit Microcontroller               |
| Y1                                     | 16MHz         | 3225 SMD Crystal ceramic resonator         |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------



필요한 부품 리스트를 만들면서 알게된, 배려가 깃든 보드의 특징은 다음과 같습니다.


* no network resistor

저항을 한데 모아 회로를 단순화 하기 위한 부품으로 SMD 용으 구하기 힘드나,

위의 보드에서는 모두 0805 SMD 로 변경되었습니다.


* no fuse

Fuse 가 생략되었습니다.

사실 arduino nano 는 과전류에 사용될 목적으로 만들어 진 것이 아니므로, 단순화를 위해 삭제된것 같습니다.


* bigger crystal

좁쌀만한 oscillator 가 아닌, 좀더 큰 resonator 로 변경되었습니다.


* bigger diode

Diode 도 일반적으로 사용되는 큰 부품으로 대체되었습니다.


* bigger switch

RST switch 도 큰걸로 대체되었습니다.


* all 0805 SMD based

그렇습니다. 0603 SMD는 모두 0805 SMD 로 변경되었습니다.


배려가 깃든 보드인 것을 조사하면서 알게 되니 감사한 마음이 저절로 듭니다.

이 자리를 빌어 다시한번 감사의 말씀 드립니다.


이제 각 부품 구입을 정리해 봅니다.





3. Capacitor

필요한 캐페시터의 용량은 다음 세가지 입니다.

- 0.1uF = 100nF
- 22pF
- 10uF

아래 링크에서 구입했습니다.
Duemilanove DIY 할 때도 겹치는 부품들과 nano 에만 사용되는 10uF 를 추가로 구입했습니다.

* MCIGICM 100pcs 0805 smd capacitor ceramic 22pf 100nf 1uf 2.2uf 4.7uf 10uf 47uf 22uf capacitors kit sets 0.5pF-47uF


동시에 다른 arduino 를 준비하다 보니, 겹치는 부품들이 꽤 있습니다.



이런 부품을 공유할 수 있어서 좋네요.



8pin DIP socket 이 필요해서 555 주문할 때, 따로 10uF 을 주문했습니다.



얘만 투명 릴에 왔네요.







4. Resistor

저항은 10K 와 680, 두가지가 필요합니다.

* 20Value * 20PCS =400PCS 0805 SMD Resistor Kit 1% 1/8W (10 ohm~1M ohm) component diy samples kit free shipping


위의 세트에는 다음 저항들이 포함되어 있고, 딱 680 Ohm 은 없습니다.


10R / 22R / 47R / 100R / 220 / 470R / 750R / 1K / 2K2 / 4K7 / 6K8 / 10K

22K / 47K / 75K / 100K / 220K / 470K / 750K / 1M



처음 구매한 제품이구요.


Duemilanove 제작시에 필요할 것 같아서 구입해둔 세트에는 680 Ohm 이 없네요.
그래서 새롭게 한세트 더 구입합니다.

* 2000pcs 0805 SMD Resistor Kit Assorted Kit 1ohm-1M ohm 5% 80valuesX 25pcs=2000pcs Sample Kit


세트 구성품은 다음과 같습니다.

10 / 100 / 1K / 10K / 100K
12 / 120 / 1K2 / 12K / 120K
15 / 150 / 1K5 / 15K / 150K
20 / 200 / 2K / 20K / 200K
22 / 220 / 2K2 / 22K / 220K
27 / 270 / 2K7 / 27K / 270K
30 / 300 / 3K / 30K / 300K
33 / 330 / 3K3 / 33K / 330K
39 / 390 / 3K9 / 39K / 390K
47 / 470 / 4K7 / 47K / 470K
51 / 510 / 5K1 / 51K / 510K
62 / 620 / 6K2 / 62K / 620K
68 / 680 / 6K8 / 68K / 680K
75 / 750 / 7K5 / 75K / 750K
82 / 820 / 8K2 / 82K / 820K
91 / 910 / 9K1 / 91K / 910K


다른 부품 구입시 같이 구입하였습니다.


이제 한동안은 0805 SMD 저항 구입할 일은 없겠네요.




5. LED

Duemilanove 와도 겹치는 부품입니다.

* 100pcs=5colors x 20pcs 5050 5730 1210 1206 0805 0603 LED Diode Assortment SMD LED Diode Kit Green/ RED / White / Blue / Yellow





6. Diode

원래는 SS1P3L-M3 이나, 수정된 보드에선 SS14 로 변경되어 있습니다.
Duemilaove 용으로 구입한 세트에 SS14 가 포함되어 있어서 추가 구매는 필요 없었습니다.

* 7 kinds*10pcs=70pcs/lot SMD diode package / M1 (1N4001) / M4 (1N4004) / M7 (1N4007)/ SS14 US1M RS1M SS34 KIT





7. Switch

Original arduino nano 에서는 대략 1210 SMD 정도 크기의 RST switch 가 큰걸로 2510 SMD 급으로 변경되어 있습니다.

* Smart Electronics 10 Kinds of Tactile Switches Push Button SMD Tact Switch Switch 100pcs


이전에 Wi-Fi 모듈 firmware upgrade 하기 위해 구입한 tactile switch 에 포함되어 있으니,
이번에 추가로 구입하지 않았습니다.

* Hardware | 스위치 부품 구매하기




8. USB female socket

Arduino Nano 사양서 상, Mini USB 이면 됩니다.

* 10PCS Short Type SMD Mini USB Connector Micro USB 5pin B type Female Jack For Mobile Phone Micro USB Jack Connector


잘 도착하여 받아본 부품 입니다.



다만, 요즘 Micro USB 추세라, Micro USB 도 구매합니다.

Mini USB 와 비교시 pin 간의 간격만 다를 뿐, pin 순서는 동일했습니다.


* 10pcs Micro USB connector 5pin seat Jack Micro usb Four legs 5P Inserting plate seat Mini usb connector Free shipping 


역시 Micro USB 가 더 단순하고 깔끔한 느낌을 줍니다.



Pin 간격이 좁을 뿐, 순서는 동일합니다.



혹시 몰라, 조금 높이가 있는 Micro USB 도 구매합니다.

* 10pcs/lot Micro USB 5P Connector Mini USB Jack Socket sink 0.72 FLAT MOUTH Width 1.0


다만, 요놈은 도착까지 3개월이 걸렸네요.






9. Pin head

예전에 male pinheader 가 필요했을 적에 구입해 놓은게 있어, 따로 구입하지 않았습니다.

* Hardware | 2.54mm pin header 구매하기


물론 검정 버전도 같이 가지고 있습니다.







10. ICs

이제 마지막으로 IC 주요 부품들 입니다.

FT232RL
- SSOP28 USB UART interface IC

* 5pcs/lot New FT232RL FT232 FTDI USB FS SERIAL UART SSOP28 serial chips imported original In Stock


Duemilanove 용으로 구입한 세트에 모두 포함되어 있습니다.



LM1117IMPX-5.0
- SOT223 Linear regulator

Regulator 인데, 소형이면서 5V / 800mA 대응의 제품은 많은 업자가 팔지도 않을 뿐더러 조금 비쌉니다.
가잘 적절해 보이는 제품이 밑의 링크라서 구입합니다.

* 10PCS/LOT LM1117IMPX-5.0-NOPB SOT223 IC N06B NO6B REG LINEAR 5V 800MA SOT223-4 LM1117IMP-5.0


사양 대로 LM1117IMPX/5.0 을 받고 싶었으나, 사진과 동일한 제품이 왔군요.



5V/800mA 사양대로라면 특별히 문제될껀 없다고 봅니다.



확대 사진입니다.



가지고 있는 arduino micro 를 확인해 보니, AMS1117 / 5.0 이군요.



ATMEGA328P-AU
- TQFP32 8-bit Microcontroller

워낙 유명한 chip 이라 쉽게 찾을 수 있습니다.
가격도 좀 있고 하니, 이번 프로젝트에 끌어들인 동료에게 구입을 의뢰합니다.

* 1PCS ATMEGA328P-AU QFP ATMEGA328-AU TQFP ATMEGA328P MEGA328-AU SMD new and original IC







16MHz Oscillator
- 3225 SMD Crystal ceramic resonator

Oscillator 는 길쭉한것이 아니라 정사각형 모양에 4개의 접점이 있는 모양입니다.


치수는 대략 2mm 조금 넘는것으로 보입니다.
다른 제조사 spec. sheet 를 찾아본 결과, 한쪽 면의 접점 거리가 2.1mm 인 것이 SMD 3225 형식이라는 것을 알아 냈습니다.


형식만 알면 제품을 선택하는 것은 그리 어렵지 않습니다.

AliExpress 에서 검색하니 바로 나오네요. 그 중에서 16MHz 제품을 선택해 줍니다.


* 10pcs SMD 3225 active crystal oscillator OSC 16MHZ 16M 3.2*2.5 3.3V 25PPM

- https://www.aliexpress.com/item/10pcs-SMD-3225-active-crystal-oscillator-OSC-16MHZ-16M-3-2-2-5-3-3V-25PPM/32776378121.html



잘 도착했구요.



Oscillator 치고는 직사각형으로 생겨서 신기합니다.






11. 조립

열풍기가 없으므로, 액체 플럭스를 이용하여 납땜해 갑니다.



인두 팁으로 납땜을 하다 보니, 아무래도 사용되는 납이 많아져 버립니다.

특히 소자 밑으로 스며들게 해야 하는 oscillator 가 가장 힘들었습니다. (좀 지저분하게 되었죠?)


표면에 안착되지 않은 듯 해서 납을 좀 많이 먹여버리기도 하고, 네 귀퉁이의 소자가 붙어버린 것 같아서 납을 빨아들이기도 하고.



0805 SMD 의 LED 소자는 납땜 하는 열로 인하여 안쪽 구조가 쉽게 망가질 수 있어서 신경이 많이 쓰였습니다.



신기한 것은, anode / cathode 가 쉽게 구분될 수 있도록 띠가 마킹 되어 있었습니다.



위의 사진 처럼, 돌기가 있는 쪽이 + 극이네요.



설계대로라면 USB mini B 이어야 하지만, 요즘은 micro USB 로 통합되는 분위기라서 micro USB 를 장착해 봤습니다.

리드선의 순서는 동일해서, 간극만 맞추고 납땜하면 되었습니다.


잘 안착되게 리드선을 밑으로 구부려서 납땜 해야 하는데, 그러지 않아서 납을 많이 먹여도 떠버리네요. (위 사진)



micro USB 부분의 접점이 잘 되지 않자, 조금 많이 인두로 지졌더랬습니다.

그랬더니 패턴이 나가버렸네요. ㅠㅠ (망함)



micro USB 를 PC 에 연결하면 LED 도 들어왔다 나갔다 뭔가 하는것 같은데, PC 에 인식이 되지 않았습니다.

pinheader 까지 다 납땜 해버렸는데...


이번 작업은 망했어요.

다시 이 기판을 주문하여 도착하면 다시 시작하려 합니다.


그러기 전에 열풍기로 작업해야 겠습니다.

열풍기가 준비 되면, 그 때 다시 arduino DIY 를 시작하겠습니다.


And

Software | u-blox 의 GPS 어플을 사용해 보자

|

1. u-blox


생소한 이름인 u-blox 라는 회사는 GPS 칩을 만드는 스위스 회사 이름입니다.




https://en.wikipedia.org/wiki/U-blox

- https://www.u-blox.com/en


일전에 NEO-6M 이라는 GPS breakout board 를 이용해 놀아 봤는데, 그 메인 칩을 제조하는 회사지요.


GPS 가지고 노는 내용은 아래 link 를 참고하세요.


http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-NEO6M-GPS




2. u-center


GPS 칩을 만드는 회사가 그것을 활용하는 소프트웨어도 제공하고 있습니다.

이름하야 "u-center". 다운로드는 다음 link 에서 받을 수 있습니다.


https://www.u-blox.com/en/product/u-center-windows



Android 버전도 있네요. 저는 Windows 에서만 사용해 봤습니다.

사용자 manual 은 다운로드 받아 놨습니다.


u-center_UserGuide_(UBX-13005250).pdf





3. 설치


파일을 받고 설치를 시작합니다.

먼저 언어를 선택하고.



본격적으로 설치를 시작합니다.



라이센스에 Agree 해줍니다.



Standard Driver 와 Sensor Driver 를 설치하는 부분입니다.

Sensor Driver 는 breakout board 가 없을 경우를 말하는건가? 잘 모르겠습니다.

의심스러우면 걍 Standard Driver 를 쓰라고 합니다. 예...



인스톨할 디렉토리를 선택하고. (어차피 디폴트)



완료~!!!



인스톨된 버전을 확인해 보면 아래와 같습니다. 8.26 이네요.

회사 주소가 Switzerland 라고 나와 있습니다. 가보고 싶네요.



회사 주소는 여기라는 군요.


- u-blox AG Zürcherstrasse 68 8800 Thalwil Switzerland


궁금해서 Google Maps 의 street view 로 확인해 봤습니다.

좋은 동네같아요. 깔끔하고. 이런곳에서 일하면 인생이 윤택해질것 같습니다.






4. 기능


실행을 시키면 이런 식으로 확인 할 수 있습니다.

와~~~!!! 여러 정보가 보입니다.



처음에는 미국 위성만 잔뜩 보이더니만, 가끔 일본 위성도 뜹니다.

아쉽게도 한국 위성은 보이지 않습니다.



Sky View 에서는 방위 및 각도별로 표시해 줍니다.

이동 괘적도 보여주네요.



신호 강도에 대한 Histogram 을 보여주는 듯 합니다.



한국 하늘에서 측정한 것인데, 지구가 둥글다 보니, 다른곳의 위성도 같이 잡히는게 신기했습니다.



Satellite Signal History 에서는 각 위성에서 받는 신호 세기를 보여줍니다.



Statistic View 에서는 수신한 신호에서 유용한 data 를 뽑아서 보여줍니다.

실제적으로 이 data 를 가공하여 유용하게 사용될 것 같습니다.



현상태의 data 를 dump 뜨는 기능도 가지고 있습니다.

아마 문제가 생겼을 시에 사용되는 기능일 듯 합니다.



Chart 에서는 data 를 여러 형식으로 보여줍니다.

아래는 해발 높이를 보여주는 듯 합니다.



Messages 에서는 여러 data 의 현재 상태를 나타내 줍니다.





5. 정지한 상태에서 확인


정지한 상태에서 프로그램을 돌려 봤습니다.

베란다 난간에 외부 안테나를 설치하고 u-center 를 돌려 봅니다.



오오오! 신호를 잡아서 현재의 위치 및 시간을 알려줍니다.



대박입니다. 이렇게 비주얼하게 볼 수 있다니.

그리고 GPS 를 통하여 이루어지는 data 는 엄청 여러가지가 있네요.




6. 움직이면서 확인


차 위에 설치해도 되고 dashboard 에 설치해도 됩니다.

외부 antenna 는 밑부분이 자석으로 되어 있어서, 차의 어느곳에나 착 달라 붙어 고정됩니다.



빵판은 데쉬보드 위에 올려 놨습니다.

PC와의 연결은 FTDI 호환보드인 CP2102 입니다.


http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-FTDI-FT232RL-using



이동하면서 측정했더니 확연히 다른 모습을 보여줍니다.

방위가 실시간으로 바뀌고, 속도계가 반응하기 시작했습니다!!!



외부 안테나를 사용해도 되나, 길게 늘릴 필요가 없어 NEO-6M 에 동봉된 길이가 짧은 안테나를 차 내부에서도 사용해 봤습니다.



달리면서 측정하니, GPS 의 진정한 가치를 알게 되는것 같습니다.




7. firmware update


원래 NEO-6M 제품을 사용하고 있으나, u-center 에서는 "u-blox 7" 으로 인식하고 있습니다.

NEO-6MV2 라고 표시되어 있는 만큼 그 사이에 chip 이 upgrade 되어서 그러는지 모르겠습니다.



메뉴의 "firmware update ..." 가 있어서 실행해 봤습니다.



Firmware image 는 u-blox 사이트에서 다운로드 받았고,

Flash Information Structure 파일인 "flash.xml" 은 u-center 프로그램 파일이 설치된 폴더에 있습니다.


결과는 에러...



사이트에서 제품 특징들에 대해 확인해 봤습니다.


이런... firmware update 를 할 수 있는 flash 가 장착된 칩은 "M" 이 붙으면 안되고,

"N" 이 붙어야 합니다.


https://www.u-blox.com/en/product/neo-7-series




더욱이, NEO-6 시리즈에서는 firmware update 를 할 수 있는 버전이 없다는 사실... 


https://www.u-blox.com/en/product/neo-6-series




만일 firmware update 가 가능하다면, 아래처럼 Extenstion(s) 부분에서 FWVER 항목이 나와야 할 것 같습니다.

(구글링 해서 찾아 봄)


Messages 의 MON-VER 를 확인해 보면,

7 시리즈는 맞는것 같은데, FWVER 옵션이 보이지 않습니다.



바로 포기합니다. (이미 해볼껀 다 해봤슴)

NEO-6M 을 샀는데 7 serise 가 들어있는 것만 해도 희한한 상황입니다.




FIN


GPS 를 통하여 지상에서 위성을 통한 무료 data 를 받아 이렇게까지 활용할 수 있다는 것이 신기했습니다.

GPS 는 문명의 이기임에는 확실해 보입니다.

NEO-M8N 보드를 구입해서 확인해 보고 싶어집니다.

And

Hardware | FTDI Serial Adapter 를 사용해 보자

|

1. Flash Programming


무선 WIFI 모듈인 ESP8266 을 사용하여 wireless speaker 를 제작하려고 준비하고 있습니다.




그러기 위해서는 ESP8266 의 펌웨어를 프로그래밍 해줘야 하는데,

이를 위해서는 Serial Converter / Adapter 가 필요합니다.


이 Serial Adapter 는, 펌웨어 관련된 모든것에 사용되는 것 같습니다.

미리 알았더라면, 예전에 Flashrom writer 시에 사용했을 터인데...


http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-flashROM-fix


이런 다방면의 활용성을 가지고 있으므로, 한두개 구비해 놓은게 좋을것 같다고 생각되어

한꺼번에 2개를 구입합니다.


동일한 제품을 구매하면 재미가 없으므로, 각각 다른 chip 을 사용한 adapter 를 구매합니다.




2. Silicon Labs CP2102


FT232 대용으로 나온 chip 입니다.

동작은 완벽히 호환되었습니다.


Spec. Sheet 는 다음과 같습니다.


CP2102-9.pdf


기존의 FT232RL breakout board 와 비교하여 pinout 들이 간략화 되어 있어

보드 자체의 크기도 작고, chip 도 소형화 되어 있습니다.


구매는 아래 link 에서 진행했어요.


https://ko.aliexpress.com/item/CJMCU-CP2102-MICRO-USB-to-UART-TTL-Module-6Pin-Serial-Converter-UART-STC-Replace-FT232-NEW/32801557756.html


가격은 1.02 USD 로 부담이 없고 무료 배송입니다.



아래는 사이트에서 보여준 사진 입니다.

Chip 에 SILABS CP2102 라고 적혀 있는 것을 확인할 수 있습니다.



도착샷 들입니다.



보통은 USB 인터페이스 지만, 이 부품은 microUSB 입니다.



뒷면입니다.



Windows 에 USB를 통하여 연결하면, 알아서 드라이버를 잡아 줍니다.



장치 관리자에서 COM port 를 꼭 확인하여, 나중에 어플에서 잡아줄 때 참고하면 되겠습니다.






3. FTDI FT232RL


그 이름 그대로의 제품 입니다.

Chip 은 FT232RL 이네요.



가격은 1.65 USD 로 역시 저렴합니다.


Spec. Sheet 는 다음과 같습니다.


FT232RL.pdf


참고로 fake FT232RL chip 이 존재한다 합니다. Fake 제품이라고 해서 문제는 발생되지 않는다고 합니다.

다만, 원래 생산자의 시장을 잠식하면서, 막대한 손해를 끼치겠죠.


가장 단순한 판변법은, chip 상면에 세겨진 각인이 laser 로 쓰였는지, 프린팅 되었는지의 구분이라고 하네요.


https://zeptobars.com/en/read/FTDI-FT232RL-real-vs-fake-supereal


Chip 을 줌업 해봤습니다.

잘 모르겠지만 laser 로 쓰여진 듯 합니다. 그 사이에 fake chip 생산자의 기술이 올라갔을지 모르겠습니다.



구입은 아래 link 에서 진행했습니다.


https://ko.aliexpress.com/item/1pcs-FT232RL-FTDI-USB-3-3V-5-5V-to-TTL-Serial-Adapter-Module-forArduino-Mini-Port/32650148276.html


아래는 도착샷 입니다.


일반적인 포장으로 잘 왔습니다.

정전기 방지 포장도 되어 있습니다.



FTDI 용으로는 가장 많이 쓰이는 보드가 아닐까 합니다.



재미있는걸 하나 발견했습니다.
뒷면에 제품명이 프린팅 되어 있는데, 도착한 제품에는 "YP-05" 라고 되어 있고,
제품 소개 사이트에는 "FTD1232" 이라고 표기되어 있습니다.

일단 다른것도 그렇지만, FTDI 의 "I" 부분을 숫자 "1" 로 고쳐쓴 센스가 엿보입니다. 라이센스 문제를 피해가기 위함이겠죠?



아래는 제품 소개 사이트 뒷면 :-D



Windows driver 는 자동으로 잡힙니다.



처음에는 "FT232R USB UART" 로 인식한 후, driver 가 인스톨 완료 되면 아래와 같이, "USB Serial Converter / Port" 로 변경됩니다.



장치 관리자에서는 "USB Serial Port" 라고 표시됩니다.






4. 구동


NEO-6M GPS 와 연결해본 사진 입니다.

사진에는 FT232RL 만 보이지만, CP2102 로도 완벽히 동일하게 작동하였습니다.



NEO-6M 과의 자세한 동작 영상들은 아래 link 에서 확인해 보세요.


http://chocoball.tistory.com/entry/Software-ublox-GPS-application





FIN

정신을 차려 보니, 점점 많은 부품들이 제 주위에 쌓여가고 있습니다.

And
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