마이컴 프로그램을 수정해야 하는 덕분에 몇일 여유가 생겼습니다. 그래서 마이컴 튜닝 방식의 라디오 제작가이드를 먼저 작성해서 올려드립니다. 많은 내용이 앞서 작성해 올려드린 바리캡 컨트롤 제작가이드와 중복이 되지만, 그래도 완전히 새로 작성하는 기분으로 작성을 하니, 한번 본 내용이더라도 꼼꼼하게 읽어봐주시기 바랍니다.
먼저 이번에 임재열님께서 설계해주신 마이컴 보드는 KCC426V 모듈의 구동제어에 사용이 되는 보드를 만드는게 기본 목적이었지만, 이 보드를 다른 용도로 활용할 수 있도록 충분히 다양한 기능의 입출력 포트들을 만들어 주었습니다. 그래서 개인적으로 필요한 목적에 다양하게 활용하실 수 있습니다.
마이컴 보드의 회로를 먼저 살펴보겠습니다. 이상한 부분을 눈치챈 분이 계실지 모르겠지만, VCC라인이 베이스보드의 CON1과 연결되는 CPU Board의 CON4의 1번핀을 통해 넘어오게 되어 있습니다. 그런데, 앞서 바리캡 컨트롤 제작가이드에서 설명을 드렸지만, VCC 라인은 입력전원이 1N4001 다이오드 한개만 거쳐서 바로 VCC로 인가되는 라인이기 때문에, 마이컴보드로 넘어가는 전원이 레귤레이션되지 않은 전압이 넘어가도록 되어 있습니다. 그래서 베이스보드의 입력전원으로 5.6~5.8V를 넣었을때 생성되는 전원전압은 5V이지만, 6V가 인가되면 대략 5.2~5.4V 정도 되어서 마이컴과 LCD에 큰 무리없이 사용이 됩니다. 그래서 리튜밍온 밧데리 2셀 직렬로 동작을 시키거나, 높은 전압이 가해지면 AVR과 LCD가 모두 죽어버리게 됩니다.
그래서 앞서 바리캡 컨트롤 버젼의 제작가이드에서 베이스 보드의 J2 PWR Select를 Regulated 전원을 사용하도록 1/2번으로 연결하여 사용하라고 말씀을 드렸습니다만 이 점은 마이컴 컨트롤 버젼에서도 마찬가지로 Regulated Power를 사용하시는 것으로 하는것이 좋을것 같습니다.
베이스보드의 앰프부 회로도입니다. 화면 좌측 상단에 있는 J1이 전원입력을 받아 그대로 연결이 되도록 되어 있으므로, 마이컴 보드로 (입력전압 - 0.8V) 정도의 전압이 걸리게 됩니다. 9~12V 아답타를 사용하면 CPU Board가 문제가 될 수 있습니다.
자세하게 보려면 아래 전원부 회로에서 VCC가 인출되는 포인트를 확인해 보시면 쉽게 이해가 될것입니다.
그렇다면 CPU Board에서 필요로 하는 5V를 어디에서건 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 만들어야 하는데, 그걸 어떻게 해결을 할까 고민을 하다, 어차피 LM317이 있으니 이를 이용하여 5V를 생성하면 되겠다는 생각을 하였습니다. 그래서, 아래 회로에서 사용된 R12 240R 저항을 이용하면 317의 전압 출력이 대략 1.25~4볼트 정도 가변이 되어집니다. 하지만 R12를 150R 정도로 조정을 해주면 1.3~5.4V 사이의 범위에서 가변이 되어집니다. 즉, 앞서 만들었던 바리캡 컨트롤 버젼의 라디오용으로도 사용할 수 있고, CPU 컨트롤 버젼의 라디오 용으로도 파워보드를 사용할 수 있게 됩니다. 해당되는 부품값은 파트리스트에 수정해서 올려드리겠습니다.
Option으로서의 Tuning / Stereo Indicator는 CPU Control Version에서도 동일하게 사용할 수 있습니다. 모듈의 모디파이만 해주시면 될것 같습니다.
아래는 스위치 보드의 회로도입니다. 스위치 보드는 구성이 단순합니다. 5개의 택트스위치와 스위치에 병렬로 부착하는 0.1uF 콘덴서 다섯개입니다. 콘덴서는 부착하는 공간에 맞춰서 딥타입이 아닌 SMD 타입으로 사용할 수 있도록 아트워크는 되어있습니다, 우리는 굳이 어려운 SMD 콘덴서는 사용하지 않고 일반적인 딥타입의 모노리딕 콘덴서를 사용하기로 합니다. 그아래 두개의 LED는 위 인디케이터 회로를 구성하고, LED를 베이스보드에서 전선을 인출하여 스위치보드로 넘겨서 외부 케이스를 만들때 바깥에서 보이도록 하게 하기 위한 확장 포트입니다. 그냥 베이스 보드와 해당되는 핀을 1:1로 연결만 해주시면 됩니다. 아래 CON1은 CPU Board의 CON3와 핀번호 1:1로 연결해 주시면 됩니다. 조립시 주의할점은 스위치는 바깥으로, 부착하는 콘덴서는 안쪽으로 부품이 배치되고 납땜이 되어야 한다는 것입니다. 이렇게 하지 않을 경우 장착의 어려움이 있을 수 있습니다.
마지막으로 엔코더 보드입니다. 엔코더 보드에는 한개의 엔코더와 3개의 콘덴서가 부착됩니다. 여기에 나와있는 CON1은 CPU Board의 CON2로 1:1 연결이 되어집니다. 여기도, 엔코더는 바깥으로 부품이 배치되어야 하고, 콘덴서는 PCB의 안쪽으로 부품이 배치되어야 합니다.
여기까지 대충 회로도를 보면서 조립시 주의해야 될 내용들에 대하여 살펴보았습니다.
그러면 조립과정에 대한 설명입니다.
제일 먼저 진행해야 될 내용은 베이스보드에 모듈용 2X3 1.27m/m Pitch Connector를 납땜해 주는 것입니다. 이번 공제에서 제일 난이도가 높은 순서일겁니다. 납땜하는 방법이 조금 어렵습니다. 가능한 인두기 팁을 깨끗하게 닦은 상태로 한번에 납땜을 성공하셔야 합니다. 사이즈가 작다 보니 기구물 자체의 내구성도 좀 떨어지는 편입니다. 그러므로 돋보기, 확대경 등 모든걸 동원해서 잘 작업하시기 바랍니다. 제대로 납땜이 되었는지 여부는 사용하시는 디지탈 카메라를 접사모드로 놓고 촛점이 잡히는 최대한 가까운 거리에서 촬영을 해서 PC로 옮겨 확대를 해서 검토하시기 바랍니다. 육안으로는 대부분 확인하기 어려우실겁니다. 아래 세번째 사진 클릭해서 보시면 실물 크기로 확대된 모습 확인하실 수 있습니다. 임재열님께서 패드 사이에 실크를 넣어놓아서 납땜이 서로 붙지 않도록 잘 만들어 주셨습니다만, 납이 많으면 실크를 넘어서 위쪽으로 쇼트가 되기 때문에 조심 또 조심, 납은 가능한 적게 사용하셔서 납땜하시기 바랍니다. 이제 제대로 안되면 아래쪽 아무리 잘해도 동작시키기 어렵기 때문에 강조 또 강조하는것입니다. ^^
다음은 전원부입니다. 전원부의 구성은 앞서 조립한 바리캡 컨트롤 버젼과 동일합니다. R12 150R 저항의 값이 최초 파트리스트와 변경되었으므로, 이부분에 대한 것만 착오없이 잘 찾아 사용하시면 됩니다.
여기까지 조립한 모습은 아래와 같습니다.
BT1과 SW1은 2.54m/m Pitch의 2Pin PinHeader를 사용하시면 됩니다. 길이가 길게 올라오므로 납땜하면 보기 싫어집니다. 그래서 뒤집어 꽂아서 납땜하고 아래로 남는 부분은 잘라냅니다.
BT1의 -단자에 전원의 -를, SW의 아래쪽 단자에 전원의 +를 공급해줍니다. 최소 공급전압은 여유있게 했을때 7V 입니다. 정상적으로 9V 또는 12V 아답타를 사용하시면 됩니다.
DMM의 리드선은 아래 사진처럼 J2의 1번핀과 TP6에 각각 연결하고 VR4를 조정하여 약 5V 정도 되도록 맞춰줍니다. 그런 다음 입력전압을 변경하였을때 5V가 유지되는지도 확인합니다. 여기까지 진행되면 전원부 회로 구성은 마무리 됩니다.
다음은 오디오앰프부 구성입니다.
앰프부에는 10개의 저항과 8개의 모노캡, 2개의 전해콘, 그리고 2P 3P 핀헤더 각 2개 및 3개의 IC 소켓이 사용됩니다.
마지막으로 J2에 3Pin PinHeader를 납땜하고, 쇼프바를 1/2번핀에 꽂히도록 꽂아줍니다. 핀헤더는 와이어 납땜을 위해 길이가 긴 쪽을 PCB에 꽂아서 납땜하고 잘라주지만, J2는 길이가 짧은 방향이 PCB에 꽂히도록 납땜을 하셔야 됩니다. 그렇게 꽂아야 쇼트바가 정상적으로 동작을 해줍니다. 꼭 확인하셔야 됩니다.
여기까지 조립을 마치면 아래와 같은 모양이 됩니다. 여기에서도 2P/3P PinHeader는 길이가 긴 쪽을 PCB에 꽂아서 길이를 짧게 만들었습니다. 동작 확인은 3개의 8Pin Dip IC를 각각 제자리에 꽂고, 스피커와 볼륨을 연결하고, 아래 TP1/2/3에 신호를 가했을때 증폭된 소리가 나오는지를 확인해 보시면 됩니다.
마지막으로 J1 6Pin PinHeader Socket을 납땜해주시면 됩니다.(아래 사진에서는 빠졌습니다만, 여러분은 빠뜨리지 말고 모두 채워넣고 납땜하시기 바랍니다.)
추가로 Tuning 및 Stereo LED를 부착하고 싶으신 분은 모듈의 LA1827의 8번핀과 9번핀에서 각각 전선을 역시 5~6센티 길이로 잘라서 각각 인출을 하고, TP8,9에 연결해줍니다. 여기 사용하는 전선은 대략 30AWG 정도의 아주 가느다란 단선을 사용하는것이 좋습니다. IC의 발간격이 너무 좁아서 쉽게 연결하기 어렵기 때문입니다. 연선을 사용하는 경우에도 가능한 굵기가 가는 전선을 사용하는것이 좋습니다. Tuning과 Stereo 핀의 위치가 헷갈리지 않도록 임재열님께서 실크 번호를 부여할때 IC의 8번핀은 TP8로, IC의 9번핀은 TP9로 연결하도록 회로도 및 실크를 잘 정리해 놓으셨네요. 친절한 재열씨 버젼인가 봅니다. ㅎㅎㅎ
이렇게 2가지선을 인출하고 베이스보드와 연결시킨 모습이 아래와 같습니다. 눈에 잘 보이지 않아서 작업이 쉽지 않으므로 조심 또 조심해서 작업하시기 바랍니다. LA1827의 8/9번핀의 전선을 인출하여 LED Indicator를 동작시키는건 옵션이므로 자신이 없는 분은 시작하지 않으셔도 라디오의 동작에는 아무런 지장이 없습니다. 밑져야 본전입니다. ㅎㅎㅎㅎ
여기까지 연결하셨으면 KCC426V 모듈을 베이스보드의 소켓에 잘 꽂아줍니다. 이때 너무 세게 누르지는 마시고, 적당히 눌러주시기 바랍니다. 소켓이 작아서 약합니다. ^^
그런 다음 모듈의 나머지 부분들에 대한 조립을 계속 하도록 하겠습니다. 나머지 부분은 인디케이터를 동작하도록 하는 기능입니다. LED는 PCB에 장착하셔도 되고, 사용할 케이스에 맞춰서 외부에서 보이도록 연결시켜야 되므로 스위치보드에 마련된 LCD 위치에 부착하고, 배선을 하셔도 됩니다. 어떻게 할것인지에 대한 내용은 각자 꾸미는 환경에 맞춰서 생각을 하고 조립을 진행하시면 됩니다. PCB에 저항만 넣어놓고, LED 두개의 배선은 나중에 하셔도 무방합니다.
다음은 엔코더 보드 및 스위치 보드입니다. 엔코더 보드 및 스위치 보드는 크게 복잡한 내용이 없으므로 완성된 아래 두장의 사진만 보셔도 이해를 하실 수 있습니다. 다만, 앞서도 잠시 말씀드렸지만, 부품이 부착되는 면이 서로 다르므로, 이부분을 헷갈리지 마시고 정확한 위치에 부품을 삽입하고 납땜을 하시기 바랍니다.
다음은 CPU Board의 조립순서입니다.
먼저 아래는 CPU Board의 모양입니다. 부품이 몇개 안올라가기 때문에 조립은어렵지 않을것 같습니다.
부품을 조립하는 순서입니다. 먼저 저항과 모노리딕 콘덴서를 먼저 인서트하고 납땜을 합니다. D1과 SW 자리는 저항의 리드선을 넣고 쇼트시켜 납땜하시면 됩니다.
다음으로 IC소켓과 LED, 트랜지스터, 택트스위치, 반고정저항, 전해콘덴서 등을 삽입하고 납땜하시면 됩니다.
마지막으로 각 컨넥터에 핀헤더 또는 핀헤더 소켓을 납땜하시면 됩니다. BT단자는 베이스보드에서 전선으로 전원을 연결할 자리이므로 핀헤더를 꺼꾸로 넣어서 길이를 짧게 만들어 납땜하시면 됩니다. CON1 LCD 소켓 자리는 핀헤더소켓을 넣어주시면 됩니다. 케이스를 만들어 LCD를 연장해야 될 경우에는 핀헤더소켓에 핀헤더를 넣고, 와이어를 연결시켜 점퍼를 하는 방향으로 조립할 계획입니다. CON6은 베이스보드와 연결되는 자리이므로, 18미리 길이의 1X5 핀헤더를 납땜면에서 넣고 부품면에서 납땜을 해주시면 됩니다. 이때, 1번핀은 건너뛰고 나머지 5개의 핀만 연결시키시면 됩니다. 나머지 컨넥터들은 정상적으로 납땜을 해주시면 됩니다.
LCD는 아래처럼 1X16 PinHeader를 뒷쪽에서 넣고 납땜을 해주시면 됩니다.
이제 완성된 CPU Board입니다.
아래 사진들은 제가 조립완료한 모듈들에 대한 사진들을 무작위로 찍어서 올려둔 것입니다. 조립과정에서 필요한 내용이 있으면 확대해서 참조해 보시기 바랍니다.
CPU Board의 전원은 베이스 보드의 TP5/6에서 인출하여 CPU Board의 BT1 단자로 연결시켜 주었습니다.
CPU Board의 CON6 1번 VCC 단자는 핀을 제거하였습니다. 그래서 CON6의 1번단자는 베이스보드와 연결이 되지 않습니다. 또한 CPU Board의 SW1과 D1은 리드선 잘라낸 조각으로 점퍼를 시켰습니다. 베이스 보드에서 전원 역방향 방지용 다이오드가 붙어있고, SW도 베이스보드에서 전환을 시키고 있으므로, CPU Board에서는 별도로 구성할 필요가 없습니다. 다만, CPU Board를 다른 용도로 사용하실 분은, 이 부분에 대한 MOD 작업은 각자 작업하려는 환경에 맞춰서 진행하시면 됩니다.
CPU Board의 BT1에 연결된 전원라인은 베이스보드의 TP5/6에서 인출하여 점퍼시켜 납땜해 주었습니다.
이상 마이컴을 이용한 KCC426V 모듈 활용 라디오의 제작가이드 2편을 마칩니다.
다음편에서는 최종 선정한 부품에 맞춰서 배선과 관련된 자세한 설명을 드리도록 하겠습니다
감사합니다.
de ds5tuk 신준호 73~~~
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