초코볼의 inside Tech

전자 부품을 가지고 너무나 놀고 싶은데, 생계를 위한 회사 업무는 많고, 용돈은 적고, 그렇게 시간만 가고 있었습니다.

2016년 11월 20일. 하고싶은 전자 놀이를 더는 늦출 수 없다고 생각하고 저렴하더라도 멀티 미터를 구입합니다.

1. VC97

AliExpress 를 검색하던 중, 뭔가 카피스러운 멀티미터를 발견합니다. VC97.

그때 당시 가격이 26.79 USD. 4년만에 2.3 달러 정도 올랐네요.

* VICI VC97 digital multimeter voltmeter AC/DC voltage current Resistance Capacitance frequency Tester multimetro vc97

- https://www.aliexpress.com/item/32871339902.html

저렴하지만, 기능 상 특별히 문제는 없다는 글들을 봤습니다.

VC97_upgrade_diff.pdf

어느정도 검증된 FLUKE 같은 제품을 구매하고 싶었으나, 기본 25만원이 훌쩍 넘어가는 금액... ㅠㅠ

2. 도착

중국 사이트에서 물건을 직접 구매해 보기 시작할 때라 조마조마 하면서 기다리던 생각이 나네요.

실제 가격은 거의 30 USD 인데, 10 USD 정도로 교기하고 보낸 소포.

파우치 안에 캐이블류와 함께 꽉꽉 담겨 왔습니다.

요놈이 그놈이군.

프로브는 악어클립형과 탐침용 두 개가 들어있고, Thermocouple 온도 센서도 포함되어 있습니다.

이 가격에 이 구성품이면 훌륭한 것이죠.

3. 분해

잘 써오고 있던 와중에, 분해해 보고 싶어 졌습니다.

사실은 저렴한 멀티미터를 개조한 글 들을 보고, 혹시 나의 VC97 도 그런 가능성이 있는지 미리 확인해 보려는 의도도 있습니다.

우선 말랑말랑한 연질의 케이스를 벗겨 냅니다.

분해시 쇼트의 위험이 있으므로, 밑의 커버를 벗겨 내고 건전지를 분리합니다.

뒷면의 나사 세 개를 풀면, 뒷 커버가 쉽게 분리 됩니다.

PCB 상의 정식 명칭은 VC97 V0.7 이네요. 버전이 극 초기인 듯 합니다.

2016년 11월 20일에 구입했지만, 실제 생산일은 2015년 3월 16일로 되어 있네요. 아니면 PCB 디자인 완료한 날짜일 수도 있구요.

모드를 바꾸는 노브와 LCD 창을 제거하면 아래와 같습니다.

모드를 바꾸는 다이얼 부분에는 끈적한 그리스가 발라져 있습니다.

중앙 처리하는 chip 은 판별할 수 없게 수지로 덮여 있네요. 아쉽.

Layout 을 보니, 원래 실장하기 위한 chip 은 좀 큰데, 대체 chip 을 사용한 듯 보입니다.

Chip 핀을 납땜하기 위한 접점이 노출되어 있어서, 개조가 가능하다면 쉽게 납땜할 수 있도록 되어 있네요.

신기하게도, LCD 와 접점은 flex 케이블이 아닌. 컨텍 동판입니다.

요즘은 잘 사용하지 않는 방식이라고 알고 있습니다. 아니면 LCD 자체가 이런 방식이라 그럴까요?

높은 연산 처리를 요구하는 것이 아니기에 4kHz 의 오실레이터로 움직이는 것을 알 수 있습니다. Chip 크기도 매우 작습니다.

테스터 프로브 꼽는 부분은 두껍게 되어 있습니다.

또한, 높은 전압이 걸릴 수 있으므로, 보호 퓨즈 2개와 shunt 저항이 달려있네요.

뒷판에 달려있는 저 스프링의 의도는 잘 모르겠습니다.

뒷판의 알루미늄 호일과 접촉하는데, 알루미늄 호일 자체가 어디와 연결된 것은 아니라서요. 차폐 용도인가?

궁금한게 많지만, 이 쪽 지식이 짧은지라, 구조와 실장된 부품들만 감상하고 그대로 재조립 합니다.

4. 강렬하게 구매하고 싶다

나중에 여유가 된다면, 다음 멀티미터기는 아래 제품을 구입해 보고 싶습니다.

목소리 카랑카랑한 영국 땜쟁이 아저씨가, 전 세계의 멀티미터를 까고 다니시다가, 본인이 직접 설계하고 제작한 멀티 미터 입니다.

Youtube 를 보면, 다른 멀티미터들을 얼마나 까대는지, 본인 것은 잘 만들었을 꺼라 생각이 듭니다.

* 121GW Multimeter

- https://www.eevblog.com/product/121gw/

1. MAX31865

K-Type 온도 센서를 arduino 와 연결하여 측정하는 MAX31855 은 아래 포스팅에서 가지고 놀아 봤습니다.

* Hardware | MAX31855 + K-type 온도센서 조합

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MAX31855-Ktype

그 외의 온도센서에 대해서는 아래 포스트들을 참고해보세요.

* Hardware | AM2322 Temperature & Humidity Sensor

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-AM2322-Temperature-Humidity-Sensor

* Hardware | Arduino 비접촉 온도센서 GY-906 MLX90614

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareArduinoMLX90614

* Hardware | Arduino BMP280 고도/온도/기압 센서

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareArduinoBMP280

* Hardware | BME280 sensor

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareBME280

* Hardware | DS18B20 온도센서

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-DS18B20-temperature-sensor

여기서 주의할 점은, MAX31865은 MAX31855와 제일 마지막 앞번의 digit 차이 입니다.

주문시 주의해야 합니다.

* MAX31865 : PT100 / PT1000 용

* MAX31855 : K-type 용

2. MAX31865 구입

AliExpress 에서 검색하면 아래의 링크가 가장 많이 구입한걸로 나옵니다.

바로 주문 넣습니다.

* MAX31865 SPI PT100/PT1000 RTD-to-Digital Converter Board Temperature Thermocouple Sensor Amplifier Module For Arduino 3.3V/5V

- https://ko.aliexpress.com/item/MAX31865-PT100-PT1000-RTD-to-Digital-Converter-Board-Temperature-Thermocouple-Sensor-Amplifier-BModule-For-Arduino/32777498066.html

3. 도착

다른 센서들보다는 조금 높은 가격입니다.

그러나 업자는 항상 1 USD 미만으로 보내주십니다. :-)

포장은 일반적인 간단한 포장입니다.

Adafruit 제품과 거의 동일하게 만들었습니다.

Chip 을 확대해 봤습니다.

Taiwan 에서 생산된 M31865 라고 인쇄되어 있습니다.

Pin array 와 terminal 을 납땜해 줍니다.

Rref 의 저항은 431 = 430 ohm 입니다.

4. Thermocouple K-Type 구매하기

MAX31865 를 구입하면서, 거의 동시에 온도 센서도 주문에 넣습니다.

* Thermocouple K-Type Thermocouple Thermometer Probe WRNT-03 200mm*1000mm

- https://ko.aliexpress.com/item/Thermocouple-K-Type-Thermocouple-Thermometer-Probe-WRNT-03-200mm-1000mm/32615649856.html

분명히 K-Type 이라고 적혀 있습니다.

Probe 형이라 길이가 깁니다. 포장도 큼지막 합니다.

뽁뽁이로 잘 쌓여서 도착했습니다.

음? CU50?

이미 MAX31855 글에서도 CU50 에 대해서 적었습니다.

MAX31865 / MAX31855 의 개념이 없었고, K-Type / PT100 / PT1000 개념도 없이 처음 질렀던 온도계 센서 입니다.

더욱 헷갈리게 된 것은, K-Type 이라고 주문한게 CU50 이 도착해, 처음 한동안은 뭐가 문제인지 몰랐습니다.

그 뒤에 센서 및 coverter chip 종류가 다르다는걸 알았죠.

* CU50 / WRNT-03 spec.

- K1118591875.pdf

뭘 모르면 알때까지 삽질해야 하는 것은 인생의 진리 입니다.

5. PT100 구입하기

MAX31865 는 PT100 / PT1000 용 analog to digital converter 입니다.

PT1000 은 예민하면서 실험실용으로 사용되고 있어서, PT100 을 선택합니다.

* MYLB-0-400C PT100 Type 5mm x 50mm Temperature Controller Thermocouple Probe 2 Meters

- https://ko.aliexpress.com/item/MYLB-0-400C-PT100-Type-5mm-x-50mm-Temperature-Controller-Thermocouple-Probe-2-Meters/32746546570.html

점점 진실에 접근하는 느낌이 듭니다.

도착.

포장 문제 없슴.

선은 3 wire 센서 이군요.

흠흠.

색이 다른 터미널끼리는 거의 100 ohm 의 차이를 보입니다.

이는 PT100 의 일반적인 현상이며, 더운 여름에 측정하다 보니 저항값이 조금 높습니다.

이 저항값의 변화를 가지고 온도를 측정하는 것입니다.

동일 선끼리는 거의 0 ohm 입니다.

6. Pinout / Layout

Pinout 에 대해서는 아래 Adafruit 의 링크를 참조해 보세요.

* Adafruit MAX31865 RTD PT100 or PT1000 Amplifier

- https://learn.adafruit.com/adafruit-max31865-rtd-pt100-amplifier/pinouts

 MAX31865  | Arduino Micro
---------------------------
    Vin    |      3.3V
    GND    |      GND
    CLK    |      D13
    SDO    |      D12
    SDI    |      D11
    CS     |      D10
---------------------------

Layout 입니다.

7. sketch

레퍼런스 소스를 이용해서 기본적인 동작 확인에 들어갑니다.

우선 Library Manager 에서 max31865 를 검색해서 install 해줍니다.

인스톨이 완료되면, "File > Examples > Adafruit MAX31865 library > max31865" 을 선택하여 소스를 로딩합니다.

아래는 sketch 입니다.

/*************************************************** 
  This is a library for the Adafruit PT100/P1000 RTD Sensor w/MAX31865

  Designed specifically to work with the Adafruit RTD Sensor
  ----> https://www.adafruit.com/products/3328

  This sensor uses SPI to communicate, 4 pins are required to  
  interface
  Adafruit invests time and resources providing this open source code, 
  please support Adafruit and open-source hardware by purchasing 
  products from Adafruit!

  Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries.  
  BSD license, all text above must be included in any redistribution
 ****************************************************/

#include 

// Use software SPI: CS, DI, DO, CLK
Adafruit_MAX31865 max = Adafruit_MAX31865(10, 11, 12, 13);
// use hardware SPI, just pass in the CS pin
//Adafruit_MAX31865 max = Adafruit_MAX31865(10);

// The value of the Rref resistor. Use 430.0 for PT100 and 4300.0 for PT1000
#define RREF      430.0
// The 'nominal' 0-degrees-C resistance of the sensor
// 100.0 for PT100, 1000.0 for PT1000
#define RNOMINAL  100.0

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Adafruit MAX31865 PT100 Sensor Test!");

  max.begin(MAX31865_3WIRE);  // set to 2WIRE or 4WIRE as necessary
}


void loop() {
  uint16_t rtd = max.readRTD();

  Serial.print("RTD value: "); Serial.println(rtd);
  float ratio = rtd;
  ratio /= 32768;
  Serial.print("Ratio = "); Serial.println(ratio,8);
  Serial.print("Resistance = "); Serial.println(RREF*ratio,8);
  Serial.print("Temperature = "); Serial.println(max.temperature(RNOMINAL, RREF));

  // Check and print any faults
  uint8_t fault = max.readFault();
  if (fault) {
    Serial.print("Fault 0x"); Serial.println(fault, HEX);
    if (fault & MAX31865_FAULT_HIGHTHRESH) {
      Serial.println("RTD High Threshold"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_LOWTHRESH) {
      Serial.println("RTD Low Threshold"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_REFINLOW) {
      Serial.println("REFIN- > 0.85 x Bias"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_REFINHIGH) {
      Serial.println("REFIN- < 0.85 x Bias - FORCE- open"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_RTDINLOW) {
      Serial.println("RTDIN- < 0.85 x Bias - FORCE- open"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_OVUV) {
      Serial.println("Under/Over voltage"); 
    }
    max.clearFault();
  }
  Serial.println();
  delay(1000);
}

결과는 아래와 같습니다.

뭔가 많이 이상하군요... 뭐가 문제일까...

8. Jumper !!!

그렇습니다.

Adafruit 의 점퍼 설정을 대충 읽은 결과 입니다.

위의 글에 나와 있듯이, 미세하게 연결된 24 부분의 선을 잘라줘야 합니다.

시키는 대로 했으나 제대로 되지 않았습니다.

처음에는 CU50 으로 삽질하면서 2 wire 설정으로 납땜 했다가, 납 지워줬다가, 3 wire 설정으로 다시 납땜 했다가,

기판이 지저분해진 상태이고, 자주 인두로 지져서 기판 상태가 엉망으로 되면서 고장난게 분명하다는 결론에 도달했습니다.

(모두 합하면 10시간동안 삽질함)

9. 재구매

breakout 보드값이 비싸지만, 모든걸 다 해본 뒤라 새로운 converter 를 구입하기로 합니다.

이번에는 색이 다른것으로 구입합니다.

배송료 합하면 거의 6천원이군요... ㅠ.ㅠ

* 31865 MAX31865 RTD platinum resistance temperature detector module PT100 to PT1000

- https://www.aliexpress.com/item/31865-MAX31865-RTD-platinum-resistance-temperature-detector-module-PT100-to-PT1000/32814557294.html

잘 도착했습니다. 얼른 시험해보고 싶습니다.

점퍼 사시의 간극이 커서 잘 납땜해야 합니다.

Rref 저항은 430 ohm 으로 동일하며, 2 4 사이에 미세하게 연결되어 있는것도 확인했습니다.

커터로 잘 그어서 절단해 줍니다.

두둥!

잘 연결하고 확인해 봅니다.

Aㅏ.....

그렇습니다. 여러 삽질을 하는 동안, 기존 breakout 기판이 고장난 것이었습니다.

그간 삽질하면서 학습한 내용을 토대로 잘 jumper 도 납땜하고, 자를껀 자르고 연결하니 한방에 성공합니다.

애증의 MAX31865 와 PT100 센서 입니다.

찬물 / 상온 물 / 뜨거운 물을 가지고 확인한 동영상 입니다.

calibration 이 필요해 보이지만, 그딴거는 나중에 기회되면 하겠습니다.

여기까지 오는것만 해도 힘들었습니다.

그래프화 시킨 그림입니다.

동작에 무리 없어 보입니다.

FIN

제가 가지고 있는 온도센서 및 converter breakout 보드는 다 확인해 봤네요.

CU50 만 빼고... 이놈은 어떻게 해야 할까요.

1. 또 온도센서야?

지금까지 시험해본 온도센서들 입니다. 5개나 있네요.

* Hardware | AM2322 Temperature & Humidity Sensor

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-AM2322-Temperature-Humidity-Sensor

* Hardware | Arduino 비접촉 온도센서 GY-906 MLX90614

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareArduinoMLX90614

* Hardware | Arduino BMP280 고도/온도/기압 센서

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareArduinoBMP280

* Hardware | BME280 sensor

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareBME280

* Hardware | DS18B20 온도센서

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-DS18B20-temperature-sensor

네 그렇습니다.

온도 센서에는 기존에 확인했던 위의 센서들 말고, 준비하고 있는게 아래 3가지가 있습니다.

- K-type

- PT100 / PT100

- Cu50

이 포스트에서는 K-Type 에 대해 알아보려 합니다.

2. K-type

이번에는 K-type 온도센서 이므로, 해당의 제품을 구매합니다.

* Thermocouple K-Type Thermocouple Thermometer Probe WRNT-03 200mm*1000mm

- https://www.aliexpress.com/item/Thermocouple-K-Type-Thermocouple-Thermometer-Probe-WRNT-03-200mm-1000mm/32615649856.html

일반적으로 Thermocouple K-type 은 선이 두가닥인데, 도착한 놈은 세가닥 입니다.

거기에 더해서 "Cu50" 이라는 라벨도 붙어 있습니다...

분명 난, K-Type 을 보고 주문한건데 말입니다.

사양서도 확인해 보면 WRNT-03 이라서 Probe type 의 thermocouple 이라고 생각했습니다만, 도착한건 그냥 Cu50 인듯 합니다..

세가닥 단자들 사이는 55 Ohm / 0 Ohm 의 차이를 보입니다.

100 Ohm 정도면 PT100 인데, 55 Ohm 이면 좀 애매하네요.

확실히 잘 사용되지 않는 Cu50 이 맞는 듯 합니다.

이놈은 이놈 나름대로 사용될 수 있는 방법을 찾아봐야겠습니다.

음?

테스터기로 측정하고 있을 때 눈에 들어오는 테스터용 온도 probe !!!

위 사진의 오른쪽 다발로 보이는 것이 테스터용 온도 센서 입니다.

혹시나? 하고 메뉴얼을 찾아 보니 "K-type" 이라고 적혀 있네요!

우연히 K-Type 온도센서를 구할 수 있게 되었습니다.

역시 K-Type 은 단자가 2개인게 확실합니다.

3. MAX31855

보통 온도 센서들은 아날로그 값으로 표현하므로, digital 로 변환해주는 converter 가 필요합니다.

K-Type 온도센서용으로는 MAX31855 라고 하는군요.

Arduino 용 K-Type 모듈인 MAX31855 를 구입합니다.

* MAX31855 MAX6675 SPI Type K Thermocouple Temperature Sensor Board Module For Arduino

- https://ko.aliexpress.com/item/MAX31855-K-Type-Thermocouple-Breakout-Board-Temperature-200C-to-1350-Celsius-for-Arduino/32746337946.html

아래는 도착 사진 입니다.

친절하게 알아서 사용하라는 중국 생산자의 배려 입니다.

기록을 위해 뒷면도 찰칵.

4. sketch

Arduino IDE 에서 Library Manger 를 열고 max 라는 키워드로 검색하면, MAX31855 가 나옵니다.

인스톨 하세요.

패키지 인스톨 후, "File > Examples > Adafruit MAX31855 library > serialthermocouple" 을 선택합니다.

Sketch 는 다음과 같아요.

/*************************************************** 
  This is an example for the Adafruit Thermocouple Sensor w/MAX31855K

  Designed specifically to work with the Adafruit Thermocouple Sensor
  ----> https://www.adafruit.com/products/269

  These displays use SPI to communicate, 3 pins are required to  
  interface
  Adafruit invests time and resources providing this open source code, 
  please support Adafruit and open-source hardware by purchasing 
  products from Adafruit!

  Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries.  
  BSD license, all text above must be included in any redistribution
 ****************************************************/

#include "SPI.h"
#include "Adafruit_MAX31855.h"

// Default connection is using software SPI, but comment and uncomment one of
// the two examples below to switch between software SPI and hardware SPI:

// Example creating a thermocouple instance with software SPI on any three
// digital IO pins.
#define MAXDO   3
#define MAXCS   4
#define MAXCLK  5

// initialize the Thermocouple
Adafruit_MAX31855 thermocouple(MAXCLK, MAXCS, MAXDO);

// Example creating a thermocouple instance with hardware SPI
// on a given CS pin.
//#define MAXCS   10
//Adafruit_MAX31855 thermocouple(MAXCS);

void setup() {
  while (!Serial); // wait for Serial on Leonardo/Zero, etc
  
  Serial.begin(9600);
  
  Serial.println("MAX31855 test");
  // wait for MAX chip to stabilize
  delay(500);
}

void loop() {
  // basic readout test, just print the current temp
   Serial.print("Internal Temp = ");
   Serial.println(thermocouple.readInternal());

   double c = thermocouple.readCelsius();
   if (isnan(c)) {
     Serial.println("Something wrong with thermocouple!");
   } else {
     Serial.print("C = "); 
     Serial.println(c);
   }
   //Serial.print("F = ");
   //Serial.println(thermocouple.readFarenheit());
 
   delay(1000);
}

음? 정상적으로 동작하지 않는군요.

혹시 몰라 MAX31855 의 전 버전인 MAX6675 라이브러리를 설치하고 sketch 를 실행시켜 봅니다.

음... 안되는군요.

뭐가 문제일까요?

5. 중국 공장의 나쁜 버릇

폭풍 검색을 해도 문제를 해결한 케이스를 볼 수 없다가,

우연히 Youtube 의 댓글에서 힌트를 찾았습니다.

MAX6675 와 MAX31855 breakout 보드의 차이점은 1번과 2번 pin 이 연결되어 있느냐 없느냐의 차이라고 합니다.

제가 구입한 MAX31855 breakout 보드의 1번과 2번을 보니 붙어 있네요.

위는 MAX6675 의 breakout board 의 layout 입니다.

1번과 2번이 연결되어 있네요.

MAX31855 의 breakout board 의 1번 / 2번 pin 은 서로 붙어있지 않습니다.

Adafruit 의 정식 판매용 MAX31855 breakout board 도 1번 / 2번 pin 도 떨어져 있습니다.

위의 사진은 중국 AliExpress 제품의 소개 사진입니다.

Chip 은 MAX31855 지만, breakout board 는 전압 regulator 도 없는 MAX6675 용 breakout board 와 비슷합니다.

즉, 중국 업자들은 기존 MAX6675 breakout board 에,

스펙이 비슷한 MAX31855 chip 을 얹은게 아닌가 하는게 internet 친구들의 예상입니다.

MAX31855 는 minus 온도까지 측정할 수 있는 등 upgrade 되었으나,

MAX6675 breakout board 를 사용하면서 기능 확장도 안되고, pinout spec. 에 맞지 않게 된거죠.

쉽게 말하면,

upgrade 제품이니까 맞겠지 하고 MAX6675 breakout board 에 MAX31855 를 얹으면서 정상작동하지 않는 것이였습니다.

(이거 팔아도 되는거야? 구매한 다른사람들은 어떻게 사용한거지?)

결국 위의 사진처럼 1번/2번 pin 사이의 연결을 완전히 긁어 내어 단락시키니 정상 작동하였습니다.

아놔....

6. K-Type +/- 단자 사이에 capacitor

해결점을 찾아서 정상 작동까지는 왔으나,

값이 널을 뛰어 안정적으로 측정하지 못했습니다.

위에서 보듯이 많은 사람들이 단자에 capacitor 를 사용했더랬습니다.

* Hardware | AliExpress 에서 Ceramic Condenser 를 구입해 보자

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-AliExpress-Ceramic-Condenser-buying

뭘 하려면 여러가지가 구비되어야 하는군요.

다행이 ceramic capacitor (condenser) 가 있었습니다.

사용된 것은 10nF = 0.01uF 입니다.

7. Pinout / Layout

Pinout 은 다음과 같습니다.

 MAX31855  | Arduino Micro
---------------------------
    Vin    |      5V
    GND    |      GND
    DO     |      D3
    CS     |      D4
    CLK    |      D5
---------------------------

구성도는 다음과 같습니다.

8. 결과

이제서야 제대로 측정이 되었습니다.

chip 자체적으로 Internal Temp 를 측정 가능한게 신시합니다.

여름 저녁이라 거실 실내 온도가 31도군요.

올해는 더워도 너무 덥습니다. 1994년도 5월에 입대하고 기초훈련 받던 때가 생각나네요.

그때도 이만큼 더웠던것 같습니다. 유격훈련 한번 하고 나면 동기들이 탈진해서 쓰러지곤 했더랬습니다.

우리 기수, 다른 중대 훈련병 중에 행군중 탈진으로 죽은 전우가 있어,

저의 다음 기수부터는 행군을 생략했다는 이야기를 들었습니다.

저의 행군 중에도, 옆에서 쓰러진 동기는 흰자위를 보이며 땅바닥에서 경련을 일으킬 정도로 극한의 날씨였습니다.

위는 K-type thermocouple 에 라이터 불로 온도를 높혔을 때를 동영상으로 찍어 봤습니다.

EXCEL 의 그래프 작업으로 internal / sensor 의 온도변화를 그래프로 표현해 봤습니다.

흠흠, 잘 변화를 감지했군요.

FIN

제대로 함정을 밟았지만, 잘 헤쳐나온것 같습니다.

Breakout board 는 되도록 reference (Adafruit / Sparkfun) 과 잘 비교해 본 다음, 문제가 없어보이면 구입하는게 좋을것 같습니다.

1. 고장

예전에 설치하여 밤낮없이 돌아가 주던 Stick PC - MeeGoPad T07 4GB 가

어느때부터인가 Windows 10 기동이 되지 않았습니다.

* Hardware | MeeGoPad T07 4G RAM

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-T07-4G-RAM

이 Stick PC 는 원활한 운용을 위해 heat sink 도 신경써서 버전업을 시켜준 상태였습니다.

* Hardware | MeeGoPad 히트싱크 업그레이드 하기

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-heatsink-upgrade

* Hardware | MeeGoPad 히트싱크 업그레이드 하기 - 2

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MeeGoPad-heatsink-upgrade-2

그러던 와중에 무한 부팅에 빠지게 되었습니다.

아무래도 24시간용으로 운용하기에는 너무 빈약한 heat sink 와 내구성으로 버텨주지를 못했나 싶습니다.

2. 히팅건

특히 열이 많이 발산되는 부품들은 납땜이 제대로 되어 있지 않을 경우,

냉납이라는 현상으로 정상 작동이 되었다 안되었다 하는 불안한 현상을 보인다고 하였습니다.

무한 부팅이 일어나면서 고쳐지지 않는 것은 필시 냉납이라고 결론을 내리고 열풍기 - heating gun 을 물색합니다.

아래 제품을 구입하고 싶었으나, 세계적인 브렌드인 만큼 가격도 거의 10만원대 입니다.

구글링 하던 중, 비싼 히팅건 대용품은 2가지가 있었습니다.

1. 오븐에 굽기

a. 납이 녹는 200도 이상 올라가는 오븐을 구해야 함

b. 납은 유해 물질이므로, 전자제품 굽는것 전용으로만 활용해야 함

c. 온도 확인을 위해서 오븐 온도계가 추가로 필요함 (추가 구입)

2. 휴대용 토치

a. 대략 1.5 ~ 2만원의 가격대

b. 가스만 있으면 사용 가능

c. 불꽃을 직접 쐬므로, 부품이 녹을 수 있슴

일단 추가로 비용이 들어야 하는게 마음에 들지 않습니다. 흠...

3. 시거젝

그러다가 Youtube 에서 시거젝을 이용한 열풍기 제조기가 있다는 것을 발견했습니다.

뭔가 아주 저렴해 보이면서, 그렇게 어렵지 않게 생겼습니다.

거기다, 시거젝에서 나오는 열이 엄청날 것 같습니다. 효과는 동영상에서 검증이 되었네요.

여러가지 종류가 있습니다.

제대로 만들면 정말 물건이 되겠군요.

* 시거젝을 이용한 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=KpkeJOzD2r0

* 스위치까지 장착된 시거젝 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=juhSAzw_IO4

* thermocouple 온도계를 이용하여 모니터링 하면서 작업하는 열풍기

- https://www.youtube.com/watch?v=VrjiRGkcUzs

* 가장 간단하게 만든 동영상

- https://www.youtube.com/watch?v=xrH6z7FJdgM

* PC power 를 이용하여, 가장 빠른 방법

- https://www.youtube.com/watch?v=7vgKGkxcm_c

* 더 간단한 방법

- https://www.youtube.com/watch?v=7QB3ZQ1OU0w

4. 구입

필요한 것은 시거젝! 바로 알리에서 확인해 봅니다.

후훗, 역시 있군요. 개당 1.28 USD !!!

- https://ko.aliexpress.com/item/12V-Auto-Car-Power-Plug-Socket-Output-20mm-Automatic-Cigarette-Lighter-Ignition-2016-New/32656607243.html

여분을 생각해서 2개를 주문합니다.

5. 도착

알리스럽게 도착하였습니다.

구조가 간단하니 파손의 위험은 없어 보입니다.

12V 20MM 규격이라 합니다.

조그만 해서 귀엽습니다.

스프링을 제껴 주면 가장 핵심부품이 보입니다.

워낙 뜨거워지니, 중간에 세라믹 (도자기) 구조물이 있습니다.

6. 전원

시거젝에 연결하는 전원은 12V 입니다.

마침 PC 의 PATA 케이블 - 주로 예전 HDD 연결하는 케이블 - 에 5V / 12V 가 출력되게 되어 있습니다.

- https://en.wikipedia.org/wiki/Molex_connector

12V 를 뽑기 위해서 집에 굴러다니는 ATX power 를 꺼내옵니다.

ATX 24pin power connector 에서 16, 17번 pin 을 이용하여 on/off 를 할 수 있다는걸 알게 됩니다.

끝단에 on/off 스위치를 연결하고 jump 선으로 연결해 줍니다.

문제 없이 12V 가 나오는지 확인해 봅니다.

오오오, 잘 나옵니다.

7. 시거젝 분해하기

이제 전원이 준비 되었으니, 시거젝을 12V pin 에 연결해 보도록 합니다.

우선 시거젝을 분리하여 전원선을 연결해 줘야 합니다.

먼저 시거젝을 분리합니다.

손잡이를 돌리면 분리가 됩니다.

꼭지에 있는 너트를 돌려서 분리하면 완전 분리가 됩니다.

바깥 커버를 정위치 시켜주는 스프링도 있습니다.

우리 작업에는 필요 없습니다.

완전 분리가 되었습니다.

바깥 케이스 및 스프링은 필요가 없습니다.

8. 전선 연결

많은 전류가 흐르므로 두꺼운 전원선이 필요합니다.

마침, 멀티탭 수리기 챙겨놨던 전원 케이블에서 적출합니다.

* Hardware | 멀티탭 수리기

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-fix-power-strip

두꺼워서 좋습니다.

또한, 화재 예방을 위해서 전원 피복이 잘 안타는 재질입니다.

전원선 끝단을 펴 줍니다. 너트 부분에 연결할 부분은 짧게 잘라 줍니다.

요렇게요.

주의할 점은, 밑에 끼워 놓은 금속이 중심 심에 닿지 않도록 합니다. 닿게 되면 회로적으로 short 가 되니 power 가 고장날 수 있습니다.

뚜껑을 돌려서 다시 씌워 줍니다.

전선 다른 한쪽을 피복을 벗겨서 PATA pin 에 연결할 수 있도록 합니다.

연결 완료 !!!

자주 사용할 것이라면, isolation 을 확실하게 해야 하나, 이번에는 잠깐 사용할 것이므로 그냥 이대로 사용합니다.

9. 테스트

잘 동작하는지 전원을 인가해 봅니다.

오오오오!!! 잘 되네요.

마침 멀티미터에 thermocouple 센서를 통하여 200도 이상의 온도도 측정할 수 있는 기능이 있습니다.

측정해 봅니다.

납이 녹는 온도인 200도까지는 정말 쉽게 올라갑니다.

전원을 계속 인가하면 300도 이상까지도 문제 없이 올라갈 기세 입니다.

10. 작업

오늘의 수술 대상인 고장난 MeeGoPad T07 입니다.

Raspberry Pi 용 통구리 heat sink 도 붙여주고, 메모리에도 알루미늄 heat sink 도 붙여줬지만,

결국 열로 인하여 망가진 듯한 Stick PC 입니다.

붙어있던 heat sink 를 모두 벗겨내고, 캡톤 테이프를 둘러 쌓아서, 열에 약한 부품을 보호해 줍니다.

옆에 thermocouple 온도계로 측정하면서, 시간도 측정하면서 하나하나 작업합니다.

Memory 4개, CPU 1개, Storage chip 1개, Video chip 1 개 등, 모두 작업해 줍니다.

모든 작업을 완료하고, 성능이 더 좋은, 아껴 두웠던 BMR-C1 heatsink 를 붙여 줍니다.

* Hardware | BMR-C1 heatsink

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareBMRC1heatsink

11. 결과

결과는 망했습니다.

전원을 넣으면 기판이 엄청 뜨거워지기만 하고 전혀 video 출력으로 나오지 않습니다.

아....

FIN

오래 계획해서 실행에 옮겼지만, 결국 고치지 못했을 뿐 아니라 더 망가뜨려 버렸습니다.

이유로 생각할 수 있는 것은,

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1. 충분히 가열한답시고 너무 오래 열을 가했다.

2. 계속 온도가 올라가므로, 동일한 거리를 유지하고 지진다 한들 시간에 비례하여 전달되는 열은 엄청 많다.

3. 납볼이 촘촘히 박혀있는 경우는, 너무 높은 온도로 인하여 근접한 납들과 붙어버렸을 가능성이 있다.

4. 캡톤 테이프를 붙이긴 했지만, chip 근처의 작은 부품들이 손상되었을 수도 있다.

Upgrade 버전을 만들어보고 싶습니다.

아래 내용을 감안하여 다시 재도전 하고 싶습니다.

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1. IR infrared 센서를 이용하여 non contact 온도계를 같이 연동시킨다.

2. 설정한, 일정한 온도에 도달하면 전류를 차단하여 일정 온도 이상 올라가지 않게 한다.

3. 기성품과 기슷하게, 비접촉 온도계는 laster pointer 를 달아서 target 을 쉽게 인식할 수 있게 한다.

4. 손잡이를 더 편하게 만드며, 절연을 철저하게 해 놓는다.

5. OLED 를 이용한 설정창과 모니터링을 위해 Arduino 를 활용한다.

그런데, 열풍기 upgrade 한들, 이제 MeeGoPad T07 은 이제 없네?!!! (눈물)