[DIY] 수동기어 인디케이터 만들기 - 2케이블로 동작하는 QM5용 [2/4]

앞글에 이어서 기어케이블의 위치 값을 읽기 위한 센서 모듈을 만들어 보겠습니다.
센서 모듈이라 해서 거창하지 않습니다.
자석이 가까이 오면 접전이 붙어서 ON 상태로 변하는 리드 스위치를 4개 혹은 3개를 기어 케이블 동작 유격에 맞추어 배치하여 외부로 커넥터를 만들어 주는 작업 입니다.


글은 모두 4개로 구분하여 올렸습니다.

1. 소개글, 개별 단수 인식 방법과 필요한 부품
2. 센서 모듈 만들기와 장착 [지금 보고있는 글입니다]
3. 회로 구성을 위한 회로도와 마이컴 소스코드
4. 완성품 설치와 동작 모습 소개

케이블 조작에 따른 위치 변화거리는 ?

기어 조작에 따른 케이블 변위를 측정 해 보았습니다.
둘다 공통적으로 전체 유격은 36mm 입니다.
시프트는 3위치로 해서 나누기 3으로 센서 배치, 셀렉터는 나누기 4로 센서 배치가 필요 합니다.

시프트 케이블 (앞뒤 조작용)
    3가지 위치값을 가지며 개별 위치는 18mm 간격,
    즉 [앞, N, 뒤쪽] 위치 판별   ** 앞은 엔진쪽 위치입니다.
      =   0, 18, 36 위치  [18mm 간격]

셀렉터 케이블 (좌우 조작용)
    4가지 위치값을 가지며 개별 위치는 12mm 간격,
    즉 [우, N, 좌, 후진 ] 위치는 아래와 같음
       =   0, 12, 24, 36 위치  [12mm 간격]  ** 0위치는 엔진쪽 위치 입니다.

[사진: 최초 만든 리드 스위치로 구성한 위치 센서 모듈]
커넥터 부분을 엔진쪽으로 장착 합니다. 그래서 자연스레 위쪽 모듈은 차례로 [우, N, 좌, 후진]을 담당 합니다.
 - 수정 후 빨간색으로 수축튜브 색상을 바꾸었습니다.
아래쪽 모듈은은 [ 앞, N, 뒤쪽] 위치 판별을 담당 합니다.

최종 모듈은 위 모듈에 자석이 부착된 케이블 타이를 고정 해 주는 부분을 추가 했습니다.
볼록 볼록 한 부분에 리드 스위치가 고정 되어 있습니다. 그리고 압축튜브로 감싼게 위의 결과 입니다.
각각 5pin 케이블로 쉽게 연결 분리 하도록 만들었습니다. 직접 단자를 붙이고 하니 시간 꾀나 걸리더군요 ^.^
모듈 뒷쪽에는 양면 테잎을 부착 했습니다. 실제 장착시에 미끄럼 방지와 충격완화 등의 효과를 기대 할 수 있습니다.


조작 단위로 리드 스위치를 배치하여 센서 모듈 설계

시프트 케이블 위치 확인용 모듈과 셀렉터 케이블 위치 확인용 모듈을 각각 아래 설계대로 만듭니다.

셀렉터 케이블용은 처음 만들었다가 실 동작에서 실패해서 새롭게 설계 했습니다.
측정 값대로 하면 12mm 간격으로 총 36mm 를 전체 유격으로 해야 했어나, 영구 자석을 매달아 두는 부품을 기어 조작부분의 회전 동작 외각에 고정하는 관계로 측정한 케이블 위치 보다 바깥위치에 고정이 되어 실제 유격은 13.333mm 간격으로 총 40mm 유격을 이루게 되었습니다.

수정 전:

만일 자석을 고정한 케이블 타이를 시프트 케이블 처럼 고정 위치를 바꾼다면 이 수치대로 만들어야 합니다.

수정 후:

셀렉터 케이블용 자석을 고정한 타이를 기어 록 외각에 위치해서 외각 차이 만큼의 길이 증가로 인해 이 간격을 사용 했습니다.


시프트 케이블용 모듈은 영구 자석 고정 부품을 실제 케이블 고정 부위와 동일 위치로 할 수 있어서 측정 수치 그대로 리드 스위치를 배열 하여 만들었습니다.

'시안'색상으로 된 부분은 "케이블 타이"로 만든 영구 자석 고정 부위를 스위치 모듈과 밀착 되도록 하는 가이드 부품 입니다. 실제 좀더 큰 "케이블 타이"의 고정 걸쇠 부분을 접착제로 붙여서 만들 었습니다.
아래 사진을 보면 이해가 쉬울 것 같습니다. - 케이블 타이를 이용해서 핵심 부품을 만들었네요 ^.^

[사진: 실제 장작된 시프트 케이블용 센서모듈과 영구자석 부착된 케이블타이 조합]
사진 하단 부위에 시프트 케이블 접속 부위가 위치 합니다.
흰색 수축 튜브로 감싸진 둥근 형태 부분에 영구자석이 고정 되어 있습니다.(NS극을 수평으로 위치해야 합니다)
현재 사진은 중립에 해당 하는 위치이며, 윗쪽으로는 후/1/3/5단 위치이며 아래로는 2/4/6단 위치 입니다.
초록색 수축 튜브아래에 볼록하게 보이는 부분이 리드 수위치 부분 입니다.
상단 끝에는 영구자석이 부착된 케이블을 잡아 주기 위한 대형 케이블 타이의 걸쇠 부분으로 만든 고리 입니다.

센서 모듈은 Ground 공통으로 5pin 커넥터로 연결

위 설계대로 센서를 납땜하고, 커넥터는 ground를 공통으로 연결하고 개별 4pin / 3pin으로 스위치와 연결 합니다.
상세 연결은 별도로 올려질 회로도 구성을 참고 바랍니다.

[사진: 고정된 센서 모듈 2개]
왼쪽 빨간색 모듈이 셀렉터 케이블 센서 모듈입니다.(4가지 위치)
오른쪽 시프트 모듈은 현재 후/1/3/5 단 위치 입니다. (전방으로 기어 위치 조작 상태)

실제 위와 같이 고정하는 작업은 간단 하지 않습니다.
공간도 좁고, 손을 넣을 만한 여유가 없으며, 작은 케이블 타이 만으로 케이블 고정 부위로 부착 해야 하기 때문입니다.
부착 후에도 센서 입력이 제대로 되도록 하기 위해서 튜브로 고정되어 있는 영구 자석의 위치를 움직여 줄 필요가 있습니다.


센서 부위 고정방법을 정리 하면 아래 그림과 같습니다.
개별 모듈은 조작 케이블 고정 부위에 있는 보호부분에 케이블 타이로 고정합니다(케이블 타이의 활약!)
자석도 케이블 타이를 적당히 이어 붙여서 실제 조가 후 개별 조작 위치에 맞도록 자석을 고정 합니다.
-> 자석 고정은 수축 튜브로 고정하여 미세한 위치를 손으로 바꿀 수 있게 합니다.

아래는 장착 참고 사진 입니다.
[기어모듈 윗쪽에서 촬영]

[셀렉터 감지를 위한 모듈을 - 조수석 측면에서 촬영 / 잘 보이지 않는답니다...]
빨간색 모듈 위에, 노락색 압축튜브로 고정된 자석 부분을 확인 할 수 있습니다.

센서 모듈과 실제 장착 방법을 설명 드렸습니다.
실제 부착 부위 확인과 부착, 센서 동작 확인에 꾀나 많은 시간을 소모 하느라 제대로 된 사진이 부족 합니다. 더욱이 촬영 각이 나오지도 않아서... 이번 내용은 좀 난해한 면이 있습니다. 양해 바라며....

다음글에는 회로도와 ATMega128 프로그램 코드를 소개 드리겠습니다.
회로도는 그려야 해서... 시간이 좀 걸리 듯 하네요 ^.^