PCB 디자인 메플이노D(Ver : 1.**) 사양
PCB Schematic Overview
위 이미지는 PCB 디자인 메플이노D(Ver : 1.**)의 회로도입니다. 이 회로도는 여러 기능을 수행하는 전자 부품들이 어떻게 연결되고 동작하는지 보여줍니다. 아래 각 회로의 상세 설명을 확인해 보세요.
PCB Design Image
위 이미지는 PCB의 실제 디자인을 보여줍니다. 이는 PCB의 전면과 후면을 나타내며, 각 레이어의 신호선 및 부품 위치를 보여줍니다.
MEPLINO_S / MEPLINO_D(Hole Dimensions for Fastening)
위 이미지는 MEPLINO_S와 MEPLINO_D 두 가지 PCB 모델을 보여줍니다. MEPLINO_S는 100mm x 48mm 크기의 PCB로, LED, 모터 커넥터, 주 컨트롤러와 같은 다양한 부품들이 포함되어 있습니다. MEPLINO_D는 160mm x 58mm 크기의 PCB로, 확장된 기능과 더 많은 연결 포트를 제공합니다. 두 PCB는 교육용 및 특정 프로젝트용으로 설계되어 확장성과 외부 장치와의 연결성을 강조합니다.
주요 문제 기록
레귤레이터 IC SC1117-3.3V 하나만 사용 시 전류 부족 문제가 발생할 가능성이 있음
문제 해결: 메플이노D(Ver : 2.**) 업그레이드 시 모터 드라이버 회로에 공급되는 전원을 개선하기 위해 레귤레이터 IC를 변경 및 추가함
부트로더 업로드용 SPI 통신 포트와 모터 드라이버 포트의 중복 사용
문제 해결: Gyro 센서를 제거하여 모터 드라이버용 디지털 포트를 확보하고, SPI 통신 포트와의 중복 사용을 방지함
디지털 핀 설계(Arduino IDE)
#define A_F_pin 4 // 디지털핀(left_A_pin) :: 앞바퀴 왼쪽 앞으로
#define A_B_pin 7 // 디지털핀(left_B_pin) :: 앞바퀴 왼쪽 뒤로
#define B_F_pin 12 // 디지털핀(right_A_pin) :: 앞바퀴 오른쪽 앞으로
#define B_B_pin 8 // 디지털핀(right_B_pin) :: 앞바퀴 오른쪽 뒤로
#define C_F_pin 14 // 디지털핀(left_A_pin) :: 뒷바퀴 왼쪽 앞으로
#define C_B_pin 15 // 디지털핀(left_B_pin) :: 뒷바퀴 왼쪽 뒤로
#define D_F_pin 23 // 디지털핀(right_A_pin) :: 뒷바퀴 오른쪽 앞으로
#define D_B_pin 16 // 디지털핀(right_B_pin) :: 뒷바퀴 오른쪽 뒤로
#define F_left_PWM_pin 9 // 디지털핀(left_A_pin) :: MOTER PWM
#define F_right_PWM_pin 10 // 디지털핀(left_B_pin) :: MOTER PWM
#define B_left_PWM_pin 5 // 디지털핀(right_A_pin) :: MOTER PWM
#define B_right_PWM_pin 11 // 디지털핀(right_B_pin):: MOTER PWM
PCB 회로 설명
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1. 전원 공급부 (USB-Power-Connect)
기능: USB를 통해 외부에서 회로에 전원을 공급하며, 동시에 데이터 송수신 기능도 수행하는 회로입니다.
주요 부품: USB 커넥터
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2. 마이크로컨트롤러 섹션 (ATMEGA32U4-MU)
기능: ATMEGA32U4는 시스템의 메인 마이크로컨트롤러로 모든 주변 장치를 제어하며, SPI, I2C와 같은 통신 기능과 다양한 입력/출력을 관리합니다.
주요 부품: ATMEGA32U4, Reset Circuit (리셋 회로), SPI 통신 포트, 크리스탈 오실레이터
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3. 모터 드라이버 섹션 (MOTOR-DRIVER-FRONT / MOTOR-DRIVER-BACK)
기능: 이 회로는 앞/뒤에 있는 모터를 구동하기 위한 부분입니다. 모터의 방향 및 속도를 제어하는 데 사용됩니다.
주요 부품: 모터 드라이버 IC(293D), PWM 제어
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4. LED 드라이버 (LED-DRIVER)
기능: 여러 개의 LED를 제어할 수 있으며, 트랜지스터를 통해 ON/OFF 상태를 제어합니다.
주요 부품: 트랜지스터, 저항, LED
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5. 3.3V 전압 레귤레이터 (3V3 REGULATOR)
기능: 시스템에 필요한 3.3V 전원을 안정적으로 공급하는 레귤레이터 회로입니다.
주요 부품: 전압 레귤레이터 IC, 커패시터
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6. 모드 스위치 및 LED (MODE-SW-LED)
기능: 사용자가 모드를 변경할 수 있는 스위치와 모드 상태를 시각적으로 표시하는 LED가 포함된 회로입니다.
주요 부품: 스위치, 저항
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7. 외부 확장 슬롯 (A/D-EXT 및 Melody Slot)
기능: 외부 장치와 연결하여 추가적인 입력 및 출력을 처리할 수 있는 확장 포트입니다.
주요 부품: 확장 포트
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8. 블루투스 모듈 (BLUETOOTH)
기능: 무선 통신을 통해 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있는 기능을 제공합니다.
주요 부품: 블루투스 모듈
BOM 리스트
| ID | Name | Designator | Quantity | Supplier Part |
|---|---|---|---|---|
| 1 | FH-00538 | A/D-EXT,BLUETOOTH,GYRO-CONN,VCC/3V3/GND | 4 | C2685123 |
| 2 | ATMEGA32U4-MU | ATMEGA32U4-MU | 1 | C112161 |
| 3 | MLT-8530 | BUZZER | 1 | C94599 |
| 4 | 100uF | C1,C2 | 2 | C3001231 |
| 5 | 1uF | C5,C6 | 2 | C123519 |
| 6 | 100nF | C7 | 1 | C83060 |
| 7 | 22pF | C8,C9 | 2 | C1653 |
| 8 | MF-MSMF050-2 | F1 | 1 | C17313 |
| 9 | MPU-6050 | GYRO | 1 | |
| 10 | Header-Female-2.54_1x8 | GYRO_CON | 1 | C27438 |
| 11 | SC1117-3.3V | LDO3V3 | 1 | C173386 |
| 12 | SZYY1206W | LED1,LED6 | 2 | C434441 |
| 13 | SZYY1206R | LED2,LED5 | 2 | C434438 |
| 14 | SZYY1206G | LED3,LED4 | 2 | C434439 |
| 15 | K2-1102SP-A4SC-04 | MODE-SW | 1 | C83916 |
| 16 | XH-2PS | MOTER-B-L,MOTER-B-R,MOTER-F-L,MOTER-F-R | 4 | C2904979 |
| 17 | XL293-20 | MOTER-DRV-B,MOTER-DRV-F | 2 | C556264 |
| 18 | MS-22D28-G020 | POWER-SW | 1 | C963205 |
| 19 | FC-D1608UGK-520D10 | PWR-LED,TX-LED | 2 | C84267 |
| 20 | 2SC1815 | Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6 | 6 | C181171 |
| 21 | 2kΩ | R1,R2,R3,R11,R12,R15,R16,R21,R22 | 9 | C22975 |
| 22 | 10kΩ | R4,R9,R10,R13,R17,R18,R19,R20 | 8 | C15401 |
| 23 | 22Ω | R5,R6 | 2 | C23345 |
| 24 | 5.1kΩ | R7,R8 | 2 | C23186 |
| 25 | TS-1101S-C-B-B-W-X | RESET-SW(R) | 1 | C318937 |
| 26 | FC-DA1608BK-470H10 | RX-LED | 1 | C84266 |
| 27 | TYPE-C-31-M-12 | USBC | 1 | C165948 |
| 28 | 16MHz | X2 | 1 | C242221 |