재밋게 가르치기: Arduino Uno(ATmega 328p)+0.9" OLED 실험 키트

Arduino Uno(ATmega 328p)+0.9" OLED 실험 키트

1. 개요
2. 부품목록 및 구입처
   2-1. 모듈
   2-2. 부품
   2-3. 기구물
3. 조립
   3-1. 부품 확인
   3-2. 다이오드와 저항 조립
   3-3. 마이크로 컨트롤러 모듈
   3-4. DC-DC 컨버터
   3-5. 5방향 스위치 모듈
   3-6. OLED 모듈
   3-7. 스위치 및 배터리 홀더
4. 시험: "미니 오실로스코프"

MyChip-on-MyDesk, "내 칩 제작 서비스" 오픈-소스 디자인 킷 사용자 그룹

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1. 개요

마이크로 컨트롤러(아듀이노 우노, ATmega328)와 디스플레이(0.9인치 OLED, 128x64픽셀)를 갖춘 실험키트를 조립한다. 마이크로 컨트롤러에 써넣는 프로그램(펌웨어)에따라 다양한 실험을 할 수 있다. 응용 예는 다음과 같다.

- 미니 오실로스코프 [소스코드 해설] , Mini_Oscilloscope.ino

- 게임기 pong_Uno.ino

회로도는 다음과 같다. 대부분 모듈을 사용하고 있다.

Mini_Oscilloscope_v1.1_SCH.pdf

PCB는 "내칩 디자인 킷" 사용자 그룹 MyChip-on-MyDesk 에서 배포한다.

Mini_Oscilloscope_v1.1_PCB_Top.pdf

Mini_Oscilloscope_v1.1_PCB_Bot.pdf

2. 부품목록 및 구입처

2-1. 모듈

1. NANO V3.0 / Nano SuperMini Type-C 개발 보드

   atmega328p 칩 ch340 Arduino 용 직렬 포트 (1개)
        https://ko.aliexpress.com/item/1005007342237827.html
   2. 0.96 인치 iic 직렬 옐로우 블루 oled 디스플레이 모듈 128x64 (1개)
   i2c ssd1306 12864 lcd 스크린 보드 gnd vcc scl sda for arduino
        https://ko.aliexpress.com/item/32869184826.html

3. DC-DC 0.9-3.3V ~ 3.3V 500mA 0.9-5V ~ 5V 미니 스텝 업 부스트(1개)

https://ko.aliexpress.com/item/1005006823998829.html

2-2. 부품

   4. IN4148 DO-35 고속 스위칭 다이오드 (5개)
     https://ko.aliexpress.com/item/1005009379098965.html
   5. RM-065 시리즈 가변 저항 트리머 1M 옴, 상단 조정 (1개)
     https://ko.aliexpress.com/item/1005009881045452.html
   6. 1/8w 금속 필름 저항기(10, 100, 10K, 100K,각 1개)
     https://ko.aliexpress.com/item/1005002852712445.html
   7. 50V 모놀리식 세라믹 커패시터 (100nF/104,1개)

https://ko.aliexpress.com/item/1005008640873660.html

2-3. 기구

8. 5 방향 탐색 키 모듈 독립 키보드 키 스위치 버튼 5D 조이스틱 마이크로 컨트롤러(1개)

https://ko.aliexpress.com/item/1005006169269972.html

9. 슬라이드 스위치 마이크로 전원 토글 스위치, 단일 및 이중 열 직접 삽입, 수평 슬라이딩

    (SS12D00, 핀간격 2.5mm, 1개)
       https://ko.aliexpress.com/item/1005007736314869.html
   10. 직각 핀헤더(2P, 3개)

https://ko.aliexpress.com/item/1005007569841697.html

11. 암 와이어 테스트 후크, 컬러 듀폰, 모든 구리 용접 로직 분석기, 테스트 클램프, DIY, 20cm

       (Yello, Black, 각 1개)
       https://ko.aliexpress.com/item/1005004479009849.html
   12. AAA 배터리 상자 배터리 홀더(1개)
       https://ko.aliexpress.com/item/1005006274732583.html

13. M3 PCB 마더 보드 검정색 나일론 플라스틱 필립스 나사 볼트 남성-여성 여성 육각 스탠드 오프

(육각형 기둥 스페이서 길이 15mm-M3, 육각너트-M2, 1조)
https://ko.aliexpress.com/item/32976004197.html

3. 조립

모듈을 사용하고 있어서 누구나 쉽게 조립 가능 하다.

3-1. 부품 확인

인쇄한 회로도[링크]를 펼쳐 놓고 부품들과 맞춰 본다.

3-2. 다이오드와 저항 조립

높이가 낮은 부품부터 부품 삽입 하고 납땜한다. 5개의 다이오드와 저항 4개를 회로도를 보며 기판에 꼽고 조립(납땜)한다.

[주의1] 다이오드는 5개 모두 같은 부품(1N4148)이다. 방향에 유의할 것!

[주의2] 저항은 모두 1/8W로 작아서 칼라 코드로 알아보기 어렵다. 멀티 테스터로 재보는 것이 좋다. (R3=10, R5=10K, R4=100K, R6=100)

3-3. 마이크로 컨트롤러 모듈

9 핀 헤더를 아래 그림과 같이 납땜

기판의 뒷면에 장착한다. [방향에 유의 할 것]

3-4. DC-DC 컨버터

위 사진에서 좌측 작은 부품(모듈)이 1.5볼트 직류전압을 5볼트로 승압하는 변환기다. 아래 사진과 같이 기판 뒷면에 장착한다.

3-5. 5방향 스위치 모듈

5방향 스위치 모듈은 기판 상면에 조립 한다.

3-6. OLED 모듈

OLED 모듈은 기판 상면에 붙인다. 앞서 붙여놓은 다른 부품들과 간섭(단락)될 위험이 있으므로 두꺼운 양면 테입으로 조립하기 전에 절연해두자.

OLED 모듈과 5방향 스위치의 조립된 측면 모습은 아래와 같다. 5방향 스위치를 조작할때 덜렁거리지 않도록 비스듬히 붙였다.

3-7. 스위치 및 배터리 홀더

스위치, 배터리홀더 등 나머지 기구물을 조립한다.

4. 시험: "미니 오실로스코프"

조립을 마친 보드를 USB-C 케이블로 PC에 연결한다. 마이크로 컨트로러를 처음 연결하면 직렬 통신 포트로 인식될 것이다. 윈도우즈 장치는 usbipd를 통해 WSL(Windows Subsystem for Linux)에 연결된다.

처음 연결하면 BUS-ID가 4-3으로 인식된 장치가 WSL과 공유되지 않았다. BUS-ID는 컴퓨터 마다 다르다. 이 장치를 공유(share) 시킨다.

공유된 장치를 WSL에 연결한다.

WSL에서 공유된 장치를 확인,

아듀이노 IDE 실행, 명령줄에 "미니 오실로스코프"의 소스코드를 읽도록 하였다.
$ arduino-ide --no-sandbox /home/mychip/ETRI050_DesignKit/Projects/TestKit/Mini_Oscilloscope/Mini_Oscilloscope.ino