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지하철 전광판을 재활용한 GPS 전광판 시계
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시작 시계는 우리 주변에 없어서 안 되는 중요한 물건이 되었습니다. 중요한 계약이 있을 때 고객협력사와 미팅을 갖거나 출퇴근 및 여행을 가기 위해 비행기 또는 기차의 출발시간에 맞추어 역에 도착하거나, 애인을 기다리지 않게 하기 위해, 개인 취미시간이나 운동시간, 식사하는 시간도 모두 정해진 시간에 맞춰 행동하기 마련입니다. 급변하는 미래 환경 에서 성공하는 사람들은 항상 자기관리가 충실하며, 시간 약속 또한 철저합니다. 이 약속을 지키려면 시계는 필수입니다.
그러나 이 시계는 GPS수신기를 부착하면 위성 신호로부터 정확한 시간을 얻을 수 있습니다. 만약 GPS수신이 불안정하거나, GPS수신기가 분리 되더라도 자동으로 내부 정밀한 시계 전용 IC동작모드로 전환되도록 하여 중단 없이 정확한 시간을 유지합니다. GPS기능을 사용치 않는다면 리모컨 또는 본체에 있는 버튼을 눌러 수동으로 시간 설정할 수 있는 기능까지 제공합니다.
최초 작성 : 2010년 01월 최종 수정 : 2012년 02월
※ 경 고 ※ - GPS를 실외에 설치할 경우 누전에 의한 화재, 감전, 정전, 에너지낭비가 발생할 수 있으며 저온과 고온, 직사광선에 직접 노출되어 예상치 못한 문제가 발생할 수 있습니다. 확실한 방수대책과 보온/냉각을 염두하고 제작하기 바랍니다.
※ 주 의 ※ - 전원은 5V 3.0A이상 사용해야 하며 데이터 전송이 없으면(화면에 아무런 표시가 없으면) 즉시 사용을 중단하고 점검하시기 바랍니다. - itstyle.kr의 모든 컨텐츠(사진, 회로도, 소스코드, 문서, 게시글)는 타 커뮤니티(블로그, 개인 홈페이지 등) 사전 서면 동의없이 재배포할 수 없습니다.
16*16 LED모듈 4개를 사용 보통 전광판은 16*16크기의 LED모듈을 필요한 크기만큼 옆으로 붙여나가 하나의 전광판이 완성됩니다. 서울 도시철도공사 5,6,7,8호선은 가로 10개, 세로 2개 총 20개의 모듈이 들어가고 차량 실내에 20개씩 4개 출입구로 80개, 실외 16개 LED모듈을 사용해 차량 한대에 98개의 모듈이 사용됩니다. 물론 현재에는 5,6,7,8호선의 경우 모든 역이 스크린도어 설치가 되어 실외전광판은 더이상 운영되지 않고 전광판 부품을 제거, WIFi존 구축을 위해 통신사들이 그 공간을 사용하고 있습니다(1~4호선은 차량 한쪽 끝 부분에 WiFi AP를설치, 5~8호선은 중앙 부분 실외전광판 위치에 WiFi설치). 또한, 실내 전광판의 경우 2011년 08월 LCD교체사업이 완료되면서 LED전광판은 더이상 찾아보기 힘들어졌습니다. 아무튼 철거된 전광판을 재활용하여 만든 프로젝트입니다.
내부 구성 사실 CAD가 익숙하지 않아 케이스와 내부 디자인은 손으로 하였고 그림판으로 그린것입니다. 우측은 도면과 비슷하게 제작이 된 모습입니다.
대화면 LED 표시 전면은 16×16 듀얼 LED 모듈 4개가 시간 및 날짜를 표시해 줍니다. 도시철도공사 5,6,7,8호선이 LED -> LCD로 교체되면서 철거된 LED모듈을 재활용 하였습니다.
간단한 케이블 후면은 220V전원을 직접 입력할 수 있는 AC전원케이블과 GPS수신을 위한 GPS케이블이 있습니다. 220V는 콘센터에서 분리할 수 있지만 GPS케이블은 RJ11커넥터를 이용해 본체 자체에서도 분리가 가능하게 끔 하였습니다.
조작스위치 전면 좌측에는 4개의 스위치가 있어 편리하게 조작할 수 있습니다. 혹시모를 소프트웨어적인 버그를 대비해 멈추었을 경우(무한 루프에 빠진 경우.) MENU와 ESC키를 동시에 누르면 리셋됩니다. 보통 멈추는 경우 워치독 리셋이 발생해 자동으로 리셋합니다. I2C, UART통신 오류가 발생할 경우 처리되는 루틴도 마련되어 있어 통신오류에 의한 리셋은 발생하지 않습니다.
각종 센서 내장 전면 우측에는 빛 센서와 상태표시 LED, 적외선 수신 센서가 있습니다. 측면에는 온도센서가 위치해있어 실내 대기온도를 측정에 표시해 줍니다.
전원공급 내부 우측은 전원장치가 실장되어 있습니다. 전체 모든 전원은 5V 3.0A출력의 SMPS로 해결합니다. 산업용 규격의 전원장치이므로 협소한 공간에서도 별도 팬을 장착하지 않았음에도 2010년 1월 제작해 2012년 2월 현재까지 고장한번 없었습니다. 부피가 크므로 외장 어댑터로 대체한다면 슬립하게 제작이 가능할 것 같습니다.
메인보드 장착 CPU, 드라이버 IC, RTC 등의 부품을 얹은 메인보드가 후면에 장착됩니다.
스피커와 통풍구 기상알람, 동작알림, 정각알림을 위한 스피커가 후면에 부착되고 방열대책을 위해 곳곳에 통풍구를 만들었습니다.
내부 배치와 구성 메인보드와 전원장치를 제거하면 LED 도트메트릭스 모듈과 양쪽에는 스위치보드, 센서보드가 부착되어 있습니다.
메인보드 구성 RTC 실시간 시계칩과 32.768kHz크리스탈이 내장되어 정확한 시간을 보장합니다. 단, GPS수신용인 RS232드라이버가 내장되어 GPS가 수신될 경우 위성시간을 RTC에 계속 저장합니다. GPS가 끊어졌을 경우에만 RTC의 시간을 참조합니다. GPS가 끊어지고 정전되더라도 기판 후면에는 2032 수은전지가 부착되어 있어 시간이 계속 흘러갑니다.
GPS수신부 구성 내비게이션에 들어가는 범용 GPS모듈을 사용하였는데, UART라는 전기적 규격으로 NMEA라는 프로토콜로 현재위치, 속도, 방향, 시간값등 다양한 정보가 출력됩니다. RF나 GPS에 대한 지식이 전혀 없어도 UART와 NMEA표준만 이해하면 쉽게 사용할 수 있습니다. 다만 GPS는 실외에 설치될 예정이라 시계위치와 거리가 수~수십M정도 되므로 데이터 손실이 없도록 RS-232C규격의 통신레벨로 변환하여 전송합니다.
GPS 설치 배란다에 설치된 모습입니다. 방수가 되도록 제작합니다. UTP로 케이블을 인입하여 시계있는곳 까지 끌고 왔습니다.
동작 화면 주요 기능으로는 시간, 날짜, 온도, D-DAY표시기능이 있습니다. 알람이 켜지거나, GPS수신이 불안정 하면 해당 에니메이션 ICON이 표시됩니다.
주요 표시 기능 시간, 날짜, 온도, D-DAY, 사용자 로고가 표시됩니다. 시간은 12시간제와 24시간제 모드가 있고 두가지 화면표시기능이 있습니다. 날짜표시는 현재 날짜와 요일, 1월 1일부터 지난날을 표시하고 있습니다. 사용자로고는 펌웨어상에서만 수정이 가능하고 선물용이나 회사 로고를 간략하게 넣을 수 있습니다.
다양한 폰트 지원 4자기 폰트를 지원하므로 사용자 취향껏 폰트를 골라 사용할 수 있습니다. 위는 대표적으로 많이 사용되는 3가지 폰트. 주말에는 요일표시가 빨강색으로 표시되는 기능도 있습니다.
다양한 화면 전환 효과 6가지 화면 전환 효과가 내장되어 있습니다. 효과를 적용하기 싫으면 해제할 수 있습니다.
조작하기 쉬운 설정메뉴 지원 시간, 알람, D-DAY, 디스플레이, 리모컨 선택 메뉴가 있으며 하위메뉴로 들어가면 커서가 녹색/황색으로 점멸하며 설정값을 조정할 수 있도록 해줍니다. 보통 메뉴에서는 윗줄은 설명, 아랫줄은 설정값이 표시됩니다.
알람 지원 주중/주말/매일/한번만 4가지모드의 알람이 있으며, 알람이 울리면 사진처럼 1초에 한번 화면이 반전되면서 경고음을 내줍니다.
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안녕하세요? I.T. Style 운영자 이민주 입니다.
오늘도 좋은하루 되세요!~
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민주님 감사합니다.
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민주님 어제밤에 다시 펌웨어 업데이트 해서 사용중인데요
날짜 표시창에서 계속 "MON" 으로 표시가 되네요
밑에 날짜 카운터숫자 , 테두리색,날짜색등은 변화되는데 영문으로 "MON"은 안 변한는군요
혹시 이번에 수정하신다구 하셨는데 이것때문에 수정하는것인가요? -
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네 그 부분은 내부적으로 이미 수정이 되었구 몇가지 수정사항이 더 있습니다.
MON에 고정되는 문제는 처음에 없다가.. 용량은 부족하고 기능은 추가해야 하다보니 기존 소스들을 압축하다보니...
C언어로 따지면 전역변수를 어떤곳에서 지역변수처럼 주소를 겹쳐서 사용해버려서 항상 출력값이 월요일을 나타내는 1로 출력이 되서 그렇게 된것인데 저도 예상을 못했구요.
원래 추가수정사항이 있다는것은 이것때문이 아니라 다른이유가 있습니다.
리모컨 리피트코드에도 대응하게끔 할것이고 몇가지 눈에 안띄는 수정사항이 있습니다.
불편드려 죄송합니다. 수정되면 댓글남기고 메일도 하나 보내드리겠습니다.(수정된 자료는 무조건 다음주 주말까지 올라갈 겁니다.)
만드신것 나중에 완성되면 게시판에 올려주세요 ㅎ
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