하드웨어 빌드

GateKeyPer의 하드웨어를 구성을 위한 환경구축 / 방법 안내

[ 시스템을 구성하는 하드웨어, 키(좌측)와 자물쇠(우측) ]

1. 키(Key) 구성요소 소개

[ 구성 요소 ]

부품 명	설명	구매 링크
Arduino Nano 328P 1개	펌웨어를 탑재하여 동작하는 MCU.	Devicemart(Link)
18650 배터리 1개	Li-ion 방식의 3.7V 1Cell 배터리. 방전시 안전한, 안전회로 내장형	Devicemart(Link)
18650 충방전 모듈 1개	3.7V 리튬이온 배터리를 5V로 승압시켜주며, USB충전과 방전 On/Off 스위치 탑재	Devicemart(Link)
4pin Pogo (Male) 1개	키와 자물쇠를 연결하는 4pin 자석 커넥터	Aliexpress(Link)
RTC 모듈 1개	전원이 없어도, 절대시간을 기록할 수 있는 Real-time Clock	Devicemart(Link)
RGB LED 1개	상태 표시를 위한 3색 LED	Devicemart(Link)
부저 1개	상태 확인을 위한 부저	Devicemart(Link)
지문인식모듈 1개	지문을 저장하거나, 인식, 비교할 수 있는 지문인식 모듈	Devicemart(Link)
외관 케이스 1쌍(2개)	회로 구성품을 보호해주며, 외관을 장식하는 커버 좌측/우측 1쌍	DIY(3D print)

[ 3D 모델링 데이터 / 프린팅 ]

GateKeyPer 팀에서는 프린팅 중개서비스 업체(Creallo)를 통해, SLA 방식의 프린팅을 진행했으며, 비용/퀄리티 가중치에 따라 선호하는 프린팅을 진행하면 되겠습니다.

파일 : Key_1.STL (제품 좌측 파츠) / Key_2.STL (제품 우측 파츠)

Key_1.STL

3D design Key_1 - TinkercadTinkercad

Key_2.STL

2. 자물쇠(Lock) 구성요소 소개

[ 구성 요소 ]

부품 명	설명	구매 링크
Arduino Nano 328P 1개	펌웨어를 탑재하여 동작하는 MCU.	Devicemart(Link)
모터 드라이버 모듈 1개	솔레노이드 Locker에 원활한 전류 공급을 위한 H-bridge 드라이버	Devicemart(Link)
4pin Pogo (Female) 1개	키와 자물쇠를 연결하는 4pin 자석 커넥터	Aliexpress(Link)
RGB LED 1개	상태 표시를 위한 3색 LED	Devicemart(Link)
솔레노이드 Locker 1개	3V 전원 공급시 잠금상태가 풀리는 솔레노이드 Locker (1A / 1000ms 이하 사용)	Aliexpress(Link)
외관 케이스 1쌍(2개)	회로 구성품을 보호해주며, 외관을 장식하는 커버 좌측/우측 1쌍	DIY(3D print)

[ 3D 모델링 데이터 / 프린팅 ]

파일 : Lock_1.STL (제품 좌측 파츠) / Lock_2.STL (제품 우측 파츠)

Lock_1.STL

3D design Lock_1 - TinkercadTinkercad

Lock_2.STL

3. 회로도 구성

Key와 Lock를 구성하는 회로도입니다. 추후 케이블 연결/납땜 작업 시, 하기의 도면을 따라 구성하여야 합니다. (코드와 Pinmap 일치)

이미지가 보기 어려울 경우, Fritzing 프로그램을 다운받아 손쉽게 확인할 수 있습니다. 설치방법 및 다운로드 파일은 외부 링크 소개 자료를 참조하세요!

(설치방법/파일 출처 : 땅오니 로봇 코딩 블로그 / https://ddangeun.tistory.com/13)

구성 부품 소개

회로 확인

90KB

GateKeyPer V1.fzz

Open

[ 회로도 Fritzing 파일 ]

파츠 번호	주의사항
[1] 아두이노	: 핀헤더를 모두 떼고 사용하여야 합니다.
[2] 모터 드라이버	: 터미널 블록을 모두 떼고 사용하여야 합니다.
[3] Pogo 커넥터	: 커넥터 pin 순서는 관계없으나, 연결되었을 때 male-female의 연결선이 같은 위치에 있어야 합니다.
[4] RGB LED	: 다른 링크로 구매시, Anode-cathod 타입을 확인하여 구매 하여야 합니다.(본 제작기는 Anode 타입)
[5] Locker	: 총 4개의 핀으로 구성되어 있으나, 빨강-검정 단자만 이용합니다. (초록 노랑 케이블 제거)
[6] 10KOhm 저항	: I2C 통신을 5V로 유지하기 위해 필요한 저항으로, 없어도 무방하나 안전성이 떨어질 수 있습니다.
[7] Tack 스위치	: 4개의 다리 중, 2개 다리는 제거한 후 사용합니다. 방향에 유의해주세요.
[8] 지문인식센서	: 총 8개의 핀중에서, 1번핀인 VCC핀을 기준으로 순서대로 VCC/RX/TX/GND 입니다. 이외 4핀은 제거합니다.
[9] 부저	: 검정 케이블(또는 짧은 다리)은 GND에, 빨간케이블(긴 다리)은 Digital에 연결해주세요.
[10] RTC 모듈	: 핀헤더를 모두 떼고 사용하여야 합니다. 모듈에 기재된 순서대로 동일하게 연결하여야 합니다. (SDA : A4 / ACL : A5)
[11] 배터리 모듈	: USB 단자를 떼고 사용하여야 합니다. 케이블을 모듈 상단에 위치한 스위치 이후단에 연결해주세요.

4. 조립하기

하드웨어 구성의 마지막 단계입니다! 1~3 단계의 요소가 잘 준비되어있는지 확인하고, 납땜/조립을 진행합니다.

1. 준비(프린팅)

1. 준비(구성품)

2. 회로(Lock)

2. 회로(Key)

3. 조립(Key)

- 최종 결과물

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하드웨어 준비가 완료되었습니다! (50% 달성!) 다음 단계에서는 완성된 하드웨어에 펌웨어 업로드를 진행합니다.