수리수리공방 모듈 · 만들기 계열 · 디바이스 개발
브레드보드를 걷어내고, 기판에 옮기고, 케이스에 넣고, 전원을 붙입니다
M1은 브레드보드 위에서 한 번 동작시킨 데서 끝났습니다. M2는 그것을 물건으로 만듭니다. 이 모듈이 끝나면 선이 안 빠지는 물건 하나가 손에 남습니다.
여기가 만들기 계열에서 가장 큰 절벽입니다. 브레드보드에서 되던 것이 케이스에 넣으면 안 됩니다. 선이 빠지고, 전원이 모자라고, 열이 안 빠집니다. 그 절벽을 다루는 것이 이 모듈의 전부입니다.
회로는 M1에서 만든 것을 그대로 씁니다. 새로 배우는 것은 회로가 아니라 기판 · 전원 · 케이스입니다. 인두를 잡는 손은 『납땜·측정 L2』로 넘깁니다.
이 모듈에서 실제로 완성하는 것
M1의 온도 알림등을 그대로 씁니다. 바뀌는 것은 출력 하나 — LED 한 알이 팬이나 경광등이 됩니다. 그 순간 전류가 수십 배로 뛰고, 거기서부터가 절벽입니다. 여기에 기판·케이스·전원을 붙여 농막이나 창고에 걸어 둘 물건으로 만듭니다.
| 질문 | 어디서 | 안 하면 생기는 일 |
|---|---|---|
| 브레드보드를 어떻게 걷어내나 | 5 · 6쪽 | 흔들면 되다 안 되다 합니다 |
| 전원을 얼마나 준비하나 | 7 · 8쪽 | 구동부가 움직일 때 리셋됩니다 |
| 상자에 어떻게 담나 | 9 · 10쪽 | 열이 안 빠지고 선이 빠집니다 |
| 남에게 줘도 되나 | 12쪽 | 사고가 나면 만든 사람 책임입니다 |
안전 저전압이지만 화재
수리 계열의 위험은 남이 만든 220V였습니다. 만들기는 5V·12V로 시작하니 감전 위험은 낮습니다. 대신 내가 만든 배선이 탑니다. 어댑터도 배터리도 수 A를 냅니다.
| 어디까지 | 무엇 | 이 모듈에서 |
|---|---|---|
| 3.3 · 5 · 12 V | 개발보드 · 센서 · 팬 · 어댑터 출력 | 다룹니다 |
| 리튬 셀 | 보호회로 있는 팩 + 전용 충전 모듈 | 조건부로만 |
| 220 V | 콘센트 · 벽 배선 · 어댑터 안쪽 | 다루지 않습니다 |
부품 지도 · M2에서 처음 만나는 여덟
저항·캐패시터·다이오드는 『해부학 교실』 도감에 있습니다. 여기서 반복하지 않습니다. M2에서 장바구니에 새로 담기는 것은 기판을 만들고, 전원을 만들고, 선을 붙잡는 것들입니다.
구멍마다 패드가 있는 맨 기판. 부품을 꽂고 납으로 붙여 회로를 고정합니다.
높은 전압을 낮은 전압으로 바꿔 줍니다. 12V 어댑터 하나로 5V를 만듭니다.
전원을 케이스 밖에서 뺄 수 있게 하는 입구. 케이스 벽에 나사로 고정되는 것을 씁니다.
굵은 선을 나사로 물립니다. 전원처럼 굵고 자주 안 빼는 선에 씁니다.
방향이 정해져 있고 걸쇠로 잠기는 커넥터. 케이스 안팎을 잇는 신호선에 씁니다.
전원이 들어오는 첫 자리에서 무리가 생기면 스스로 끊어집니다.
개발보드의 약한 신호로 팬·경광등 같은 큰 부하를 켭니다. 모스펫 방식과 릴레이 방식이 있습니다.
배터리로 돌릴 때만 씁니다. 충전과 보호를 대신해 주는 전용 보드입니다.
스페이서 · 나사 · 케이블 글랜드 · 케이블 타이는 9 · 10쪽에서 다룹니다. 구체적인 상품명과 구하는 곳은 촬스님께 묻는 것이 빠릅니다(14쪽).
기판 ① 배치 무통전
브레드보드의 구멍 안에는 금속 집게가 들어 있습니다. 다리를 물고 있는 것이지 붙어 있는 것이 아닙니다. 시간이 지나면 벌어지고, 산화되고, 흔들면 놓습니다. 「되다 안 되다」의 대부분이 여기입니다.
브레드보드에서는 선을 뽑아 옮기면 그만입니다. 기판에서는 납을 다 빨아내고 부품을 빼야 합니다. 패드가 들리면 되돌릴 수 없습니다. 그래서 손을 대기 전에 종이에 먼저 그립니다.
기판 ② 배선 설계 무통전
기판은 한 덩어리가 되면 고치기 어렵습니다. 그래서 일부러 끊어 두는 자리를 만듭니다. 소켓과 커넥터가 그 자리입니다. 여기만 지키면 나중에 부품 하나만 빼서 시험할 수 있습니다.
| 규칙 | 안 지키면 |
|---|---|
| 전원 레일 두 줄을 기판 양 끝에 굵게 먼저 깝니다 | 부품마다 전원을 끌어다 쓰다 배선이 거미줄이 됩니다 |
| 개발보드는 소켓에 꽂습니다. 납으로 직결하지 않습니다 | 보드가 죽으면 기판을 통째로 버립니다 |
| 케이스 밖으로 나가는 선은 전부 커넥터·단자대로 끊습니다 | 뚜껑을 열 때마다 선이 딸려 나와 이음매가 끊어집니다 |
| 신호선과 구동부 전원선을 나란히 길게 붙여 놓지 않습니다 | 모터가 돌 때 센서 값이 흔들립니다 |
구동부로 가는 선은 굵고 짧게 합니다. 가늘고 긴 선은 그 자체가 저항이라 전압이 떨어집니다. 굵기는 파는 곳의 허용 전류 표를 봅니다.
전원 ① 전류 계산이 필요합니다
전류를 계산해야 하는 첫 순간이 여기입니다. M1까지는 USB 하나로 다 됐습니다. 모터·릴레이·LED 스트립이 붙는 순간 USB 5V로는 못 돌립니다.
부품마다 데이터시트에 적힌 최대 전류를 옮겨 적습니다. 모르면 지어내지 말고 빈칸으로 두고 물어봅니다. 「동시에 안 켜질 것」이라고 가정하지 않습니다.
| 무엇 | 보통 | 최대 | 어디서 봤나 |
|---|---|---|---|
| 개발보드 | 보드 데이터시트 | ||
| 센서 | 모듈 판매 페이지 | ||
| 팬 · 경광등 | 부품 라벨 | ||
| 합계 × 여유 | — | 합계의 1.5~2배 (관행) |
모터와 서보는 돌 때보다 걸렸을 때 전류가 가장 큽니다. 데이터시트에서 이 값을 찾아 적습니다. 릴레이는 붙는 순간이 큽니다.
선 · 커넥터 · 단자대 · 퓨즈 홀더 · 스위치에도 각각 허용 전류가 적혀 있습니다. 가장 작은 것이 전체의 한계가 됩니다. 합계를 냈으면 이 다섯을 같은 기준으로 한 번 훑습니다.