[제품노트_U-HUB V1] 아두이노 코어, 허브-모듈

November 28, 2018

[U-HUB V1 허브-모듈-아두이노 코어모듈]

 

 

 

아두이노를 적용할 수 있는 기능을 모아 다른 시스템에서 사용하도록 작게 만들어 보자.

 

이런 발상으로 아두이노와 호환되는 마이크로컨트롤러(MCU)와 스케치 업로드를 위한 USB 그리고 리튬 배터리를 충전하는 기능을 내장한 허브-모듈을 출시했습니다.

 

모델명은 "U-HUB V1"로 제품 카테고리는 허브-모듈입니다.

 

U는 "USB" 연결, HUB는 "사물기능의 노드-모듈과 모바일 기기와 같은 외부 디바이스의 중간에서 데이터를 처리하는 허브처럼 연결"하는 기능을 의미합니다.

 

허브-모듈은 APPSKIT 제품에서 마이크로 컨트롤러를 통해 오픈-소스가 구동되는 제어모듈로,

다양한 사물기능이 내장된 노드-모듈과 결합되어 사용됩니다.

(개별 제품에 임베디드되어 사용할 수 있습니다.)

 

 

먼저 각 부 명칭을 알아보겠습니다.

[U-HUB V1 허브-모듈의 각 부 명칭]

 

 

허브-모듈을 정면으로 보았을 때, 중간 아래쪽으로 아두이노용 마이크로컨트롤러가 있고, 그 위로 USB-to-Serial 통신  IC 그리고 우측으로는 리튬 배터리 충전 IC가 있습니다.

 

좌측 상단에 microUSB B 타입 커넥터는 PC나 스마트폰과 USB로 연결할 때 사용하며, 아날로그/디지털 I/O가 양쪽에 10핀, 30핀 스몰 커넥터로 구성되어 있습니다.

 

상태표시 LED는 아두이노 13번 핀과 시리얼통신 그리고 리튬 배터리 충전상태를 표시합니다.

 

 

 

U-HUB V1 허브-모듈에 적용한 ATmega328P에 대해 간단히 알아보겠습니다.

 

 

 

*ATmega328P 데이터시트 (링크)

 

 

 

내장된 ATmega328P의 핀 구성은 다음과 같습니다.

 [아두이노 핀 대응 ATmega328P 핀 구성-출처. gitHub]

 

 

ATmega328P MCU의 내부 구성은 다음과 같습니다.

 

중앙에 최고 20MIPS 8비트 AVR CPU가 내장되어 있고,

328P 기준 32Kbytes FLASH / 2Kbytes SRAM / 1Kbytes EEPROM 메모리를 지원합니다.

 

주변 장치로는,

8비트 타이머/카운터 2개, 16비트 타이머/카운터 1개

10비트 ADC(아날로그 디지털 컨버터) 6개

Serial USART 1개, 

SPI와 TWI(I2C) 인터페이스를 내장하고 있습니다.

 [ATmega328P MCU 내부 시스템 구성]

 

 

 

U-HUB V1 허브-모듈의 하드웨어 구성과 사용에 대한 동영상입니다.

 

다음 동영상은 각부 설명과 PC와 연결하여 아두이노 스케치를 업로드하는 방법을 보여줍니다.

[U-HUB V1 외부 구성 및 동작 설명]

 

 

U-HUB V1 허브-모듈에 스케치를 업로드하는 내용을 설명하겠습니다.

 

첫째, PC와 U-HUB V1 허브-모듈은 USB B to microUSB 변환 케이블을 사용하여 연결합니다.

아두이노 IDE가 설치되었다면, 시리얼 통신 드라이버가 PC에 자동설치가 되고 장치관리자에 "USB Serial Port(포트번호)"가 나타납니다.

[U-HUB V1 PC 인식]

 

 

먼저 사용할 스케치는 아두이노 IDE에 포함되어 있는 예제 스케치로 이름은 "BLINK.ino" 입니다.

 

둘째, 아두이노 IDE 상단 메뉴의 "파일->예제->01.Basics->Blink" 스케치를 선택하면 해당 스케치 파일이 열립니다.

[Blink 스케치 열기]

 

 

세째, 아두이노 IDE 상단 메뉴의 "툴->보드->Arduino Pro or Pro Mini"를 선택합니다.

(U-HUB V1의 보드 유형을 선택합니다.)

[보드매니저를 통한 U-HUB V1 허브-모듈 보드 선택]

 

 

네째, 아두이노 IDE 상단 메뉴의 "툴->프로세서->ATmega328(5V, 16MHz)"를 선택합니다.

(U-HUB V1의 마이크로컨트롤러를 선택합니다.)

[U-HUB V1 허브-모듈 프로세서 및 시스템 클럭 선택]

 

 

다섯째, 아두이노 IDE 상단 메뉴의 "툴->포트->U-HUB V1 인식포트"를 선택합니다.

[U-HUB V1 허브-모듈 시리얼포트 선택]

 

 

여섯째, 업로드 버튼을 눌러 스케치를 U-HUB V1 허브-모듈에 업로드합니다.

[U-HUB V1 허브-모듈로 스케치 업로드 하기]

 

 

모든 과정이 정상적으로 마쳤으면, U-HUB V1 허브-모듈의 상태표시 LED 중 노란색 LED가 1초에 한 번씩 켜지고 꺼지는 과정을 반복합니다.

 

 

다음 동영상은 U-HUB V1 허브-모듈과 다른 노드-모듈과의 장착방법과 다양한 코어-모듈로의 활용을 설명합니다.

[U-HUB V1 허브-모듈의 활용방법]

 

 

다음 동영상은 APPSKIT이 제공하는 허브-모듈, 노드-모듈 그리고 확장-스탠드를 사용하는 방법을 설명합니다.

[NODE-STAND V1 확장-스탠드와 APPSKIT 모듈조합형 툴킷 사용방법]

 

 

 

지금까지 U-HUB V1 허브-모듈의 기본 기능과 동작, 사용 설명으로, 제품의 이해에 도움이 되었으면 합니다.

 

 

이상으로 블로그를 마치겠습니다.

 

감사합니다.

 

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