CopyRight (C)
Sunny, 2002.12.28
|
|
이것은 요즘 새롭게 만들고 있는 캠핑용 보일러입니다.
요즘 나오는 캠핑보일러가 모터를 제어하기는 하는데, 불 세기를 조절하지 못하기 때문에, 불을 조금 낮추면 너무 춥고, 조금 높이면 너무 뜨거워진다는 불편함 있었습니다.
온도계를 붙여놓고 온도가 너무 올라가면 알람이 울리게 해서 수동으로 불조절을 했었는데요, 자다가 몇번씩 깨어나야 하고, 침낭 밖으로 나가서 불조절 하는 게 귀찮아서, 자동으로 불조절을 할 수 있는 방법이 없을까 하고 몇달을 고민하다가 만들게 되었습니다. (이런 고민은 2년전에 보일러 처음 만들 때부터 가지고 있던 고민입니다.)
기본 목표
일단 기본 목표는 다음과 같습니다.
- 안전 위주의 설계
- 중간에 깨지 않고 불조절 가능
- 12V 전원 사용
- 기존 프로판 버너 사용
가스용품이기 때문에 무엇보다 안전이 위선입니다. 처음에는 가스용 솔레노이드 밸브를 사용하는 방법을 생각했었는데, 가스 라인 구성하는 거랑 가스용 솔레노이브 밸브에 대한 기초 지식이 없어서 포기했습니다.
두번째는 기본적인 사항이겠고요, 캠핑 보일러 기본 취지에 맞도록 220V 전원 없이 기존 12V와 배터리 만으로 사용할 수 있도록 만들려고 했습니다.
보일러 때문에 버너나 온수통을 따로 구입하면 돈이 너무 많이 들고, 짐도 늘어나며, 부탄을 사용하게 되면 어짜피 가스통 교체를 위해 중간에 깨어나야 하므로, IGT에 사용하는 프로판버너를 사용할 수 있도록 만들려고 했습니다.
주요 부품
주요부품은 아래와 같습니다.
Atmega 128 보드
마이크로 프로세서와 SRAM 메모리(4kB), 플래쉬 메모리(128kB), EEPROM(4kB) 등이 칩 하나에 집적된 마이콤 입니다.
메모리나 포트수 등 모든 면에서 캠핑용도로 사용하기에는 오버스펙이긴 하지만, 이 칩 하나가 6,000원이고, 하위 칩이 3,000원으로 가격차이가 2배이지만, 보드로 구성하면 결국 거의 비슷한 부품이 들어가기 때문에 가격차이는 그대로 3,000원이라 그냥 이 칩을 사용했습니다.
아래 사진의 빨간보드가 마이콤 보드이고 저는 16,000원짜리를 사용했습니다. 이 보드는 외부 메모리나 시리얼 전송기능의 유무에 따라 13,000원부터 2만원까지 가격대를 형성하고 있으면, 다양한 제품이 나오고 있으므로, 제품구성시 핀 위치를 잘 파악해야 합니다.
전원보드
빨간 보드 뒤쪽이 전원회로입니다. 7805 칩을 이용해서 9 ~ 40V를 5V로 바꿔줍니다. 단, 이 전압이 모터에 바로 공급되므로, 반드시 12V 전원을 사용하여야 하고, 그렇지 않을 경우에는 모터쪽에 별도의 전원회로를 달아줘야 합니다.
일단은 7805 리니어 레귤레이터로 전원을 구성했지만, 장기적으로는 스위칭 레귤레이터로 바꿔줄 생각입니다. (동작시에 7805칩이 꽤 따뜻해 집니다)
마이콤 보드 이외에는 모두 한 기판위에 구성할 수도 있지만, 지금은 개발단계이므로 모두 따로따로 만들어서 개별적으로 연결되도록 했습니다. 회로를 수정하거나 기능 업그레이드 할 때, 전부다 다시 만들어야하는 불편함을 피하기 위함이죠. (사실은 부품값 절약하려고요) 여기까지 만들면서 저런 보드만 3세트 정도 만든 거 같습니다.
스위치
아래 사진 가운데가 스위치입니다. 스위치는 기능 셋팅할 때 사용하고, 1번이 메뉴키, 2번과 3번이 up-down 버튼입니다.
LED
3자리 7-segment FND 입니다. 현재 셋팅값을 확인하고 변경할 때 사용합니다. LCD로 화려하게 구성할 수도 있지만, 일단 싼 맛에 선택했습니다. 이건 1,000 ~ 1,300원이면 구입할 수 있지만, 여기에 사용할 만한 LCD 모듈은 2만원은 정도 되더군요. (일단 부품은 사놨으니, 나중에 붙일 수도 있습니다.)
모터 제어회로
모터 제어회로는 이거 만들다가 덤으로 얻은 기능입니다. 지금 사용한 AVR에 몇백원짜리 DC모터 제어 칩하나면 모터제어가 되더군요. 500mA까지 사용할 수 있으므로, 캠핑보일러용으로는 충분할 거 같습니다.
AVR에서 모터 속도조절 및 ON-OFF 타이머, 정방향/역방향 등, 원하는 동작을 프로그래밍할 수 있습니다.
지금은 모터를 하나만 설치했지만, 기판에는 2개까지 달 수 있도록 빈 영역을 만들어놨고, 4개나 그 이상까지도 장착할 수 있습니다.
온도 릴레이
( 정확한 명칭이 따로 있는 거 같은데, 생각이 안나네요. )
온도에 따라 ON-OFF 해주는 릴레이 입니다. 온도가 낮으면 1-3번이 붙고, 온도가 올라가면 1-2번이 붙습니다. 회로에서는 1-3번에 스위치를 연결해놓고, 스위치가 떨어지면 불을 줄이도록 설정했습니다. 만일 스위치 연결선이 빠져도 불이 줄어들기 때문에 이렇게 연결하는 것이 더 안전합니다.
처음에는 온도 측정을 해서, 경보도 울려주고 세밀하게 불을 조절하려고 했는데, 수온을 잴 수 있는 센서를 구하기도 힘들고, 관련지식이 부족해서인지 잘 동작을 안해서, ON-OFF 스위치만으로 일단 제작했습니다.
불 조절부분
마지막은 가장 중요한 불 조절부분입니다. 주로 자동차용 RC에 사용되는 서보를 조절 손잡이에 연결하고, 온도가 높으면 약불로 하고, 온도가 낮으면 강불로 조절하도록 했습니다.
강불과 약불의 서보 위치는 조절이 가능하고, 보일러를 사용하지 않을 때는 링크(가운데 철사줄)만 제거하면 보통 버너로 사용가능합니다. (보일러 사용할 땐 꼽아주기만 하면 됨)
일단 알루미늄 판을 접어서 서보를 연결하고 버너에 직접 장착하였고요, 나중에는 스텐판으로 다시 만들 계획입니다. (집에서는 스텐판을 가공할 방법이 없습니다)
서보는 최대 120-150도 정도 좌우로 움직일 수 있는데, 센츄리 프로판버너에서는 약 60도만 움직여도 불 조절이 충분히 가능하더군요. 이처럼 90도 이내에서 불조절이 가능한 버너라면 어떤 버너에도 응용할 수 있고, 호스 버너쪽이 더 안정적일 거 같습니다. 단, 콜맨 원버너처럼 중간중간에 걸리는 부분이 있는 버너는 사용이 불가능 할 수도 있습니다. |
 |
|
|
| Sunny (2010-05-28 16:16:03) |
|
|
|
관련제품 구입처
- 엘레파츠 : www.eleparts.co.kr
- 퍼니키트 : www.funnykit.co.kr |
|
|
|
| Sunny (2010-05-28 16:21:56) |
|
|
|
관련부품
- AVR MEGA 128 모듈 라이트 (AVR관련은 모두 NewTC제품임)
- AVR MEGA 128 개발 보드 - 납땝이 곤란한 경우 필요함
- AVR용 USB-ISP (라이트) - AVR에 프로그램 써넣을때 필요
- 스위치(8Ch) 모듈
- 서보모터 제어모듈 (저가형)
- 서보모터 (기본서보 ES-311 등)
- 온도스위치 - 옥션이나 자작까페에서 구입
- DC 모터 구동모듈 (Dual 2A) - ba6208 칩 사서 자작하는게 쉽지만, 납땜이 안되면 이게 필요
- 기타... 자질 구레한 부품들, 전선, 전원, 알루미늄 판 등 |
|
|
|
| Sunny (2010-05-28 16:24:04) |
|
|
|
단! 위에 있는 부품을 모두 구입하려면 10만원이 넘어감.
부품 사서 직접 조립하면 5-6만원 정도 필요할 것 같음.
납땜만 잘 하면 개발보드나, DC모터 구동모듈은 필요 없고, 크기도 상당히 줄어들 수 있음. |
|
|
5450 SMD LED 