RaceChrono용 블루투스 25hz GPS 만들기 Part .1

알리 익스프레스와 SparkFun에서 주문한 부품들이 도착했다.

준비물 목록의 경우에는 이전에 썼던 글에 적혀있으므로 참고하기 바란다.

아직 CAN-BUS 해독이 끝나지 않았으나 잠시 쉬고 블루투스 GPS 수신기를 만들어 보려고 한다.
나는 기본적으로 여기 링크에 나와있는 걸 기본으로 하되 GNSS 칩을 4개의 위성항법 장치  (GPS, Glonass, Galileo, BeiDou)를 지원하고 25hz의 업데이트 율의 성능을 가지고 있는 NEO-M9N칩셋을 사용하고 GPS 칩의 발전에 따라 업그레이드 하기 위해 저 링크처럼 핀 납땜질을 하지 않고 케이블을 통해서 모듈러화 하여 쉽게 모듈을 바꿀 수 있게 하기로 했다.

물론 케이블을 쓰면 레이턴시가 조금 생기고 또 소형화도 어렵긴 하겠지만 그래도 GPS칩이 2년에 한번씩은 업그레이드 되고 또 Bluetooth칩셋도 빠르게 업그레이드 되는 마당에 한가지로 Fix해버리면 업그레이드가 어렵기 때문에 이렇게 하기로 했다.

SparkFun의 NEO-M9N 핀아웃은 위와 같은데 나는 UART용 RX/TX와 위의 5V 그리고 GND 만을 이용할것이다.
USB입력이 있는데 왜 5V전원을 따로 연결해서 쓰려고 하냐면
USB단자가 고장이 났을 경우 대처가 힘들다 그래서 그냥 Pin 납땜하고 USB Breakout을 이용해서 쓰려고 한다. 그렇게 되면 USB단자 고장시에는 그냥 USB Breakout만 바꾸면 된다.

그러기 위해서는 위의 헤더핀을 잘라서 위에 납땜시켜줘야한다...

이렇게
나는 정말 납땜을 못한다. 그래도 해야지 뭘 어쩌겠는가
납이 없어서 철물점에서 싸구려 땜납 하나를 사왔다.
납 듬뿍 든걸로 땜납은 건강만 제외한다면 납이 든게 더 좋다고 한다. 냉납 같은 것도 안생긴다고 하고
여튼 그래서 열심히 노력해본 결과...

이게 한계다... 아... 예쁠 필요 뭐있겠는가
그냥 잘 붙기만 했으면 되지...
이소프로필 알콜도 없어서 대충 소독용 알콜로 플럭스 닦아줬는데 잘 안닦인다.

이제 여기 헤더핀에 맞는 커넥터를 만들기 위해서는 듀폰 헤더핀 세트와 Clamping툴이 필요하다.

내가 쓰는건 원래 듀폰 헤더핀 용으로 산건 아니고 컴퓨터 팬 헤더용으로 산건데 호환이 가능하다.
KFT라는 대만제다. 써보니 좀 븅딱같이 찍히는 면이 있기는 한데 다른건 어떤지 모르겠지만 여튼 접촉불량은 안나더라.

헤더핀은 이놈인데 만원정도 하더라
저기서 암놈 단자를 잘라서 준비해야한다.

헤더핀을 찝기 위해서는 선이랑 선을 벗길 케이블 스트리퍼가 필요한데 케이블은 사실 랜선이 젤 좋다고 한다. 근데 나는 자를 만한 랜선이 없다... 그냥 듀폰 케이블 세트에 있는 케이블을 잘라서 쓰기로 했다.
칼로 벗겨도 되지만 뭐 스트리퍼 있는게 편하다. 칼로 벗기면 잘못해서 구리선도 잘릴 수 있고
찝는 방법은 https://youtu.be/jET1QTP1B7c 여기를 참조하기 바란다 나도 듀폰 커넥터를 만들어 본적은 처음이라 단자를 커넥터 하우징에 넣을때 방향이 어떤게 맞나 싶어서 보고했다.

이렇게 찝어주면 된다. 그리고 하우징을 골라서 넣어주면 된다.

저 커넥터 단자가 7개 짜리 하우징이 필요한데 하우징이 2배수로만 있어서 6개짜리를 사용했다. 7개 짜리 해야 커넥터 잘못 꽂는 일이 없을텐데 말이다.

그리고 다른쪽은 컴퓨터 팬 커넥터를 이용하기로 한다. 어차피 사용하는 선은 4개뿐이고 PWM 커넥터도 2.54mm 핀간격이라 그걸 쓰기로 한다. 나는 몰렉스의 팬 단자를 가지고 있기 때문이다. 듀폰 커넥터는 중국산이라 그런지 졸라 싸보이고 조잡하다.

금도금된 Molex 팬 단자 품번은 08-55-0102이고
하우징은 47054-1000 혹시나 3핀은 22-01-3037이다.

일단은 GPS와 블루투스 그리고 전원을 연결하기 위해서는 선을 나눠줘야하는데 귀찮게 선 자르고 두개 연결하고 수축튜브 땜빵질 할바에는 이것도 모듈러 형식으로 만들기로 했다.
저 케이블은 Deepcool이라는 곳에서 만든 PWM 스플리터 케이블인데 보통 사면 PWM 스플리터에 RPM Signal Line은 두개 커넥터중에 하나로만 이어져있다. 그래서 암놈 단자에서 파란색 케이블을 빼고 선을 하나 더해서 찝어준다음. 없는쪽에 숫놈 단자를 집어넣었다. 팬커넥터의 장점은 하우징이 커서 단자안에 케이블 두개 넣고 찝어도 하우징에 들어간다는게 장점이다.

***근데 저 팬 숫놈단자랑 하우징 몰렉스 품번 아시는 분은 알려주시기 바란다. 나는 예전에 Performance-PCs라는 곳에서 할인할때 살거 사면서 같이 샀는데 몰렉스 품번은 모르겠다. 정말 쓸모가 많은데 품번을 몰라 주문을 못한다.

그리고 아까 듀폰 케이블 찝었던 거랑 마찬가지로 GPS용 팬 단자도 찝어주고 하우징에 넣으면 된다.

 

그러면 최종적으로 이렇게 된다. 앞에 달린건 USB2UART 어댑터다. cp2102인가 그 칩셋이다.
처음부터 모듈러 디자인이다 부품의 업그레이드가 매우 쉬울 것 같아 마음에 든다.

이제 GPS 세팅을 해보자.

 

//내용추가

선 연결은 나는 디버깅과 설정을 쉽게 하기 위해서 이런 식으로 연결을 하였지만 이렇게 하는 것을 추천하지는 않는다.

USB2TTL모듈과 Bluetooth TTL 모듈이 같이 있으면 GPS 터미널에 접속을 할 수가 없다. 그래서 USB나 Bluetooth로 제어를 하려면 블루투스 모듈을 빼던지 아님 USB2SPP 모듈의 RX TX를 빼야 가능하다.

그래서 위와 같이 Micro USB Breakout 보드에서 USB의 전원만 빼서 쓰는 것을 추천한다. 해본 결과 Bluetooth로도 충분히 디버깅 및 설정이 가능하다.

혹은 해보지는 않았지만 GPS 보드의 Type C 포트에 USB 전원을 연결하고 해당 전원출력을 사용하면 더 간단하게 연결이 가능한데 나는 이렇게 하면 USB Type C 포트가 불량 나거나 고장이 났을 때 고장 대처가 쉽지 않아 위의 두 방법을 더 추천한다. 위의 두 방법은 Micro USB 포트가 고장이 났을 경우 해당 USB 포트만 교체하면 되는데 Type C 포트를 그대로 쓰는 경우에 Type C 포트가 고장날 경우 다시 위의 두개 방법으로 변환 해야하기 때문에 고장대처가 어렵다.