이번 글에는 메인 모듈 회로 구성 회로와 마이컴 모듈인 ATMega128용 소스를 소개 드립니다.

제가 한방에 납땜하고, 설계하고, 코딩하지는 않았습니다.
나름 여러 재료와 함께 브레드보드(일명 빵판)도 생에 처음으로 구입하여 미리 구성하고 확인하여 회로를 완성 했습니다.
전원 연결, 포트 3개를 이용하여 하나는 기어센서로 부터 입력 7개, 디버깅용 - 즉 센서 감지용 LED 7개(실은 미리 8개 연결), 그리고 최종 기어단수 표시용 7-segment용 출력 8단자 입니다.

[수정: 2010-1-8 ]
풀업 저항 10k옴* 8개는 삭제 합니다. 소스코드도 수정 되었습니다.
제가 내부 풀업 셋팅을 몰라서 사용 했는데, 코드 한줄 추가로 설정 했습니다(초자라 이해를...)
파일도 수정된 내용으로 바꾸었습니다.
아래 회로 그림에서 10k부분은 완전히 제거 하시면 됩니다(더 간단하죠)


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


우선 브레드 보드로 마이컴 모듈을 장착하고, 기어 상태 입력을 위한 부분, 현재 입력 상태 확인용 LED 부분, 최종 기어 단수 표시를 위한 7-Segment 출력 부분으로 구성 했습니다.

입력은 Port A 단자와 연결
입력값 확인용 출력단은 Port C 단자와 연결
7-Segment 출력은 Port  F 단자와 연결 했습니다.

포트 선택의 기준은 한쪽에 몰려 있어서 그냥 사용 했습니다.
AVR은 처음 만져 보는 것이라, 인터럽터, 타이머쪽 고려는 전혀 되지 않았습니다.
- 회로, 코드 보시고 고수분들의 한수 지도 의견 환영 합니다.

상세 연결은 브레드 보드와 연결된 실제 회로 구성 사진으로 대신 하고자 합니다.

위 사진 보고는 느낌밖에 오지 않습니다 ^.^ 밑에 회로도를 보시기 바랍니다.

중요한 핀 번호와 개별 연결 단자와의 구성은 아래와 같이 정리 할 수 있습니다.


네... 회로도가 잘 되었는지 모르겠네요 ^.^


AVR 동작을 위한 code는 아래와 같습니다. 실제 사용하는 code입니다.
제가 AVR 프로그래밍은 처음이라 인터럽트, 타이머는 사용하지 않는 단순한 폴링 방식의 구현임을 감안 하셨으면 합니다. 고수분들의 한수 지도 환영 합니다.
코드에 코멘트를 보시면 이해에 도움이 될 듯 합니다.

다운로드:

/*******************************************************************************
 (C) 2009 Seung-Won Lee   http://whoisit.tistory.com    SoftWareYi@gmail.com


  수동기어 단수표시 장치

  @File  GearPositionIndicator.c
*******************************************************************************/


#include <avr/io.h>

#define    PORT_SEG            PORTF    // Segment 출력용 port
#define    SEG_COMMON_ANODE    1        // Anode 공통 == + 극 공통으로 출력이 0으로 나가야 동작 하는 경우

#ifdef    SEG_COMMON_ANODE
    #define    SEGOUT(value)    (~value)    // Coommon Anode이므로 bit 상태를 뒤집는다
#else
    #define    SEGOUT(value)    (value)
#endif


const unsigned char    SEGMENT_MINUS    = 0b10000000;    // -
const unsigned char    SEGMENT_0        = 0b01110111;    // 0
const unsigned char    SEGMENT_1        = 0b00010100;    // 1
const unsigned char    SEGMENT_2        = 0b10110011;    // 2
const unsigned char    SEGMENT_3        = 0b10110110;    // 3
const unsigned char    SEGMENT_4        = 0b11010100;    // 4
const unsigned char    SEGMENT_5        = 0b11100110;    // 5
const unsigned char    SEGMENT_6        = 0b11100111;    // 6
const unsigned char    SEGMENT_7        = 0b01110100;    // 7
const unsigned char    SEGMENT_8        = 0b11110111;    // 8
const unsigned char    SEGMENT_9        = 0b11110110;    // 9
const unsigned char    SEGMENT_BACK    = 0b11111001;    // P. for Back
const unsigned char    SEGMENT_ERROR    = 0b11101011;    // E. for Error
const unsigned char    SEGMENT_H3        = 0b10100010;    // 한자 3
const unsigned char    SEGMENT_ALL        = 0b11111111;    // All for test


//******************************************************************************
//******************************************************************************
void init( void )
{
    // Enable pull up
    int    SpecialFunctionIO = SFIOR;
    SpecialFunctionIO = ~4 & SpecialFunctionIO;
    SFIOR = SpecialFunctionIO;
}



//******************************************************************************
// 7Segement test 출력
//******************************************************************************
void Display7SegmentOnPortF( void )
{
    const unsigned char    segmentData[] = {
                SEGMENT_0,        // 0
                SEGMENT_1,        // 1
                SEGMENT_2,        // 2
                SEGMENT_3,        // 3
                SEGMENT_4,        // 4
                SEGMENT_5,        // 5
                SEGMENT_6,        // 6
                SEGMENT_7,        // 7
                SEGMENT_8,        // 8
                SEGMENT_9,        // 9
                SEGMENT_H3,        // =
                SEGMENT_BACK,    // R
                SEGMENT_ALL,    // All for test
    };
    static int    index = 0;
    static long int delay = 0;

    if ( ++delay > 10000 )
    {
        delay = 0;
        PORT_SEG = SEGOUT(segmentData[ index++ ]);    // Invert for common Anode LED
        if ( index >= sizeof(segmentData)/sizeof(segmentData[0]) )
            index = 0;
    }
    else
    {
        //PORT_SEG = SEGOUT(0);    // Turn off
    }
}

//******************************************************************************
// Port로 부터 입력된 기어 위치값으로 부터 현재 기어 위치를 char 문자로 돌려준다
//    중립='N'
//    각 단수='1'~'6'
//    후진:'B'
//    기어조작중:'-'
//    에러상태:'E'
//******************************************************************************
typedef struct
{
    char    state;
    char    position;
} stateToPosition;

char getTransmissionValue( char state )
{
    const stateToPosition    stateData[] = {
        { 0b00100010, 'N' },    // Natural
        { 0b00010100, '1' },    // 1
        { 0b01000100, '2' },    // 2
        { 0b00010010, '3' },    // 3
        { 0b01000010, '4' },    // 4
        { 0b00010001, '5' },    // 5
        { 0b01000001, '6' },    // 6
        { 0b00011000, 'B' },    // Back
    };
    char    result = '-';
    int        sensingCount = 0;
    int        i;

    state = state & 0b01111111;    // 상위 1bit 사용 안함 처리
   
    // CheckError - 최소한 하나의 bit는 1이어야 정상이다. (실은 2개)
    if ( !(0b01111111 & state) )
    {
        return 'E';    // 센서로부터 아무런 입력값이 없을 경우 Error처리
    }

    // 변속 중인 상태 확인 -> 앞뒤
    sensingCount += ( state & 0b01000000 ) ? 1 : 0;
    sensingCount += ( state & 0b00100000 ) ? 1 : 0;
    sensingCount += ( state & 0b00010000 ) ? 1 : 0;
    if ( sensingCount > 1 )    // 두 위치값이 동시에 입력되면 변동 중인 경우
        return result;

    // 변속 중인 상태 확인 -> 좌우
    sensingCount = 0;
    sensingCount += ( state & 0b00001000 ) ? 1 : 0;
    sensingCount += ( state & 0b00000100 ) ? 1 : 0;
    sensingCount += ( state & 0b00000010 ) ? 1 : 0;
    sensingCount += ( state & 0b00000001 ) ? 1 : 0;
    if ( sensingCount > 1 )    // 두 위치값이 동시에 입력되면 변동 중인 경우
        return result;

    // 모두 통과 되었다면 단수 확인 과정, 확인 불가시 '-' 처리가 default
    for ( i=0; i<sizeof(stateData)/sizeof(stateData[0]); i++ )
    {
        if ( stateData[i].state == state )
        {
            result = stateData[i].position;
            break;
        }
    }

    return result;
}

//******************************************************************************
// getTransmissionValue로 부터 받아진 결과값을 입력하면 포트출력 값을 돌려준다
//******************************************************************************
typedef struct
{
    char    mode;
    char    segmentData;
} modeToSegment;

char getSegmentData( char currentMode )
{
    const modeToSegment    modeToSegmentData[] = {
        { '-', SEGMENT_MINUS },    // -
        { 'N', SEGMENT_0 },    // 0
        { '1', SEGMENT_1 },    // 1
        { '2', SEGMENT_2 },    // 2
        { '3', SEGMENT_3 },    // 3
        { '4', SEGMENT_4 },    // 4
        { '5', SEGMENT_5 },    // 5
        { '6', SEGMENT_6 },    // 6
        { 'B', SEGMENT_BACK },    // R == P.
        { 'E', SEGMENT_ERROR },    // E.
    };
    int        i;
    char    segmentData = SEGMENT_ERROR;    // Default to Error


    // 입력값에 대응하는 Segment값을 가져온다
    for ( i=0; i<sizeof(modeToSegmentData)/sizeof(modeToSegmentData[0]); i++ )
    {
        if ( modeToSegmentData[i].mode == currentMode )
        {
            segmentData = modeToSegmentData[i].segmentData;
            break;
        }
    }

    return segmentData;
}

/*******************************************************************************
 segmentData를 포트를 이용하여 출력한다
 이어 위치가 변경될 경우 깜빡이는 효과를 시차를 이용하여 보여준다
 중립(0)상태가 일정시간 지속될 경우 animation 효과(뱅글뱅글)를 보여준다

 변속 조작 진행 상태('-')의 경우 이전 단수가 서서이 사라지는 형태로 처리한다.
*******************************************************************************/
void displaySegmentData( char segmentData )
{
    const char segmentAnimationData[] = {        // 왼쪽으로 회전하는 에니메이션
        0b00000001,
        0b00000010,
        0b00000100,
        0b00010000,
        0b00100000,
        0b01000000,
    };
    static char prevData = 0;
    static unsigned long int    timingCount = 0;
    static unsigned int            rotateTimingCount = 0;
    static char dimmingMode = 0;


    // 특정 단수 --> '-' 즉 기어 조작 진행 중인 경우
    // '-' 표시 전에 이전 단수를 희미하게 사라지게 한다
    if ( ( prevData != segmentData ) && ( SEGMENT_MINUS == segmentData ) )
    {
        if ( !dimmingMode )
        {
            dimmingMode = 1;    // Dimming mode전환
            timingCount = 0;
            PORTB = 0;            // Clear
        }

        if ( timingCount < 1000 )        // 조작 직후 이전 기어 위치 유지
            PORT_SEG = SEGOUT( prevData );
        else
        if ( timingCount < 3000 )
            PORT_SEG = ( 90 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        if ( timingCount < 5000 )
            PORT_SEG = ( 70 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        if ( timingCount < 7000 )
            PORT_SEG = ( 50 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        if ( timingCount < 9000 )
            PORT_SEG = ( 30 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        if ( timingCount < 11000 )
            PORT_SEG = ( 10 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        if ( timingCount < 13000 )
            PORT_SEG = ( 5 < timingCount % 100 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else
        {
            PORT_SEG = (char)SEGOUT(SEGMENT_MINUS);    // '-' 최종 반영
            prevData = segmentData;    // '-'로 이전값 설정
            dimmingMode = 0;        // timingCount reset용
        }
       
        // 효과 과정 까지 timingCount 증가
        ++timingCount;
        return;
    }
    else
    {    // Dimming 도중에 다른 기어로 진입시에 reset 처리하여 차후 기어 조작 진행 상태 반영
        if ( dimmingMode )
        {
            dimmingMode = 0;
            timingCount = 0;
        }
    }


    // 일반적인 변동 상황
    if ( prevData != segmentData )
    {
        PORT_SEG = SEGOUT(segmentData);    // Invert for common Anode LED
        prevData = segmentData;
        timingCount = 0;        // For effect
        rotateTimingCount = 0;
    }
    else
    {
        if ( timingCount < 1000 )
            PORT_SEG = ( 100 < timingCount % 200 ) ? SEGOUT(prevData) : SEGOUT(0);
        else if ( timingCount < 3000 )
            PORT_SEG = ( 200 < timingCount % 500 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else if ( timingCount < 6000 )
            PORT_SEG = ( 300 < timingCount % 1000 ) ? SEGOUT(0) : SEGOUT(prevData);
        else if ( timingCount < 10000 )
            PORT_SEG = SEGOUT(prevData);
       
        // 효과 과정 까지 timingCount 증가
        if ( timingCount < 600000 )
        {
            ++timingCount;
            if ( (timingCount > 50000) && (SEGMENT_BACK == prevData) )
            {
                //PORT_SEG = ( 4000 < timingCount % 6000 ) ?  ~0 : ~prevData;
                if ( 4000 < timingCount % 6000 )
                {
                    PORT_SEG = SEGOUT(0);
                    PORTB = 0xFF;
                }
                else
                {
                    PORT_SEG = SEGOUT(prevData);
                    PORTB = 0;               
                }
            }
        }
        // 효과 완료 시점
        else
        {
            if ( SEGMENT_0 == prevData )
            {
                static int segmentIndex = 0;

                // 0 인 경우 뱅글뱅글 돌아가는 animation 출력 시작
                if ( ++rotateTimingCount > 20000 )
                {
                    PORT_SEG = SEGOUT(segmentAnimationData[segmentIndex]);
               
                    if ( ++segmentIndex >= sizeof(segmentAnimationData)/sizeof(segmentAnimationData[0]) )
                        segmentIndex = 0;
                    rotateTimingCount = 0;
                }
            }

        }

    }
   
}

//******************************************************************************
//******************************************************************************
int    main( void )
{
    const unsigned int    inOutTime = 1000;
    unsigned long int    timingCount = 0;
    char    currentMode = 'N';
    char     segmentData = 0;

    init();

    DDRA = 0x00;
    DDRC = 0xFF;
    DDRF = 0xFF;
    DDRB = 0xFF;

    PORTA = 0xFF;        // Input port에 1을 setting하여 Internal pull-up 저항을 활성화
    PORTC = 0x00;

    PORT_SEG = 0xFF;        // Common anode 이므로 1상태가 off 가 된다
    PORTB = 0x00;        // 버즈 출력 시도

    while ( 1 )
    {
        char input = 0;

        if ( 0 == timingCount % inOutTime*10 )
        {
            input = ~PINA;    // N==1 접속==0
            PORTC = input;

            // 상태값으로 부터 기어 단수 위치를 판단한다.
            currentMode = getTransmissionValue( input );
            segmentData = getSegmentData( currentMode );
        }

        displaySegmentData( segmentData );
       




        if ( ++timingCount >= 60000 )
            timingCount = 0;
    }


}

다음글은 최종 완성품 사진과 실제 동작사진, 나머지 동영상 모음을 올려 드리도록 하겠습니다.

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.


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 ^.^
안녕하세요!
수동기어 인디케이터를 이번에 만들었습니다.

무엇하는 물건이냐면 - 현재 기어 위치를 숫자로 표시 해 주는 장치 입니다.
QM의 경우 자동기어 모델의 경우 - 수동 모드로 바꾸면 현재 기어가 표시 되죠 - 그것과 같은 기능을 합니다.  다만 진짜 수동 기어모델에는 없는 기능을 직접 만든 것입니다.

1%도 선택되지 않는 수동 모델을 위한 근사한 선물이자 제가 필요한 기능을 가지게 되었습니다.


우선 실제 동작 영상부터 서비스~ 들어 갑니다.
(시내 주행이라 정상보다 일찍 6단 까지 넣었습니다 ^.^ 촬영해준 친구에게 감솨~)



글은 모두 4개로 구분하여 올렸습니다.
1. 소개글, 개별 단수 인식 방법과 필요한 부품 [지금 보고있는 글입니다]
2. 센서 모듈 만들기와 장착
3. 회로 구성을 위한 회로도와 마이컴 소스코드
4. 완성품 설치와 동작 모습 소개
  * 추가! : AVR 8535L 사용 개선 버전


왜 만들게 되었나?
QM5의 경우 6단 수동미션이라 간혹(!) 주행중에 몇단 기어가 들어가 있는지 까먹는 경우가 자주 발생했습니다. 특히나 기어 조작 유격이 매우 짧은 유럽식 스타일이라 - 종종 이전 기어 위치를 까먹고 잘못 조작하기도 해서... 생각만 하다가 결국 만들어 버렸습니다.
특히 최근에, 오르막에서 평행 주차 하다가 후진 상태에서 1단 조작을 잘못하여 계속 후진임을 모르고 뒤로 밀어 버려 범퍼가 약간 상하기 까지 하여 - 꼭 만들려고 마음을 먹었답니다 ㅠ.ㅠ
QM5 후진은 레버를 당긴 후 1단 위치로 당기면 좀더 왼쪽으로 조작 되고, 1단 처럼 앞으로 밀면 후진 입니다. 문제는 후진에서 빼는 동작(중립)을 확실히 하지 않고 1단 위치로 조작할 경우 후진이 빠지지 않고 그냥 후진 상태임에도 불구하고 1단으로 조작 한 것으로 착각 하는 수가 있습니다.

QM5 자동기어 모델의 경우 수동 모드에서 현재 기어 단수가 표시 됩니다. 그런데 수동의 경우 해당 기능이 없습니다. 다만 1단, 중립, 후진 인식은 내부적으로 스위치가 달려 있어서 적당한 판단을 하고 있습니다. (1단에서만 HDC작동, 후진의 경우 뒷쪽 주차 센서 동작)


기어 상태 확인은 어떻게 하나?
차량 기본 상태에서 알수 있는 방법은 없습니다. 구지 미션을 뒤지면 1단, 중립, 후진 까지는 스위치가 있습니다. 하지만 나머지 기어 상태는 알 수가 없습니다.
시중에 판매되고 있는 수동 기어 인디케이터도 있더군요! - 하지만 일반 5단 미션용에, 판단 방식이 기어 봉에 직접적으로 접촉되는 기계적인 스위치 방식이라 QM5에는 적용 할 수 없는 방식입니다. 특히 후진시에는 조작이 많이 별난 관계로 그러한 방식은 사용 할 수 없습니다.

수동 기어 조작장치를 보면 쉽게 아이디어를 낼 수 있습니다.
즉 수동 기어 조작은 결국 케이블 2개로 이루어집니다.
좌우로 조작시에 변동이 일어나는 셀렉터 케이블, 그리고 앞뒤로 조작하여 실제 변속을 이루는 시프터 케이블 입니다.
이 두 케이블은 각각 위치값을 4개, 3개를 가집니다. 아래와 같습니다.
  셀렉터 케이블: 4개의 위치로 - [후진], [1/2단], [3/4단], [5/6단]
  시프터 케이블: 3개의 위치로 - [후진/1단/3단/5단], [중립], [2단/4단/6단]

1단을 넣는 다고 생각 하면, 우선 시프트 레버를 왼쪽으로 움직입니다[셀렉터 케이블을 3/4단에서 1/2단으로 옮김], 그리고 앞쪽 방향으로 움직이면[시프터 케이블을 [후진/1/2/3단으로] 1단이 들어 가게 되는 것이죠.

그렇습니다! 이 두 케이블의 움직임을 확인하고 개별 기어에 맞는 상태를 조합하면 현재 기어 단수를 알 수 있습니다.


그 과정을 전달하는 케이블이 장착된 실사진은 아래와 같습니다.


정비 매뉴얼에 나와 있는 그림은 아래와 같습니다.



인디케이터는 어떻게 만들 것이가?
기어와 연결된 2개의 케이블에서 4개 / 3개의 위치 값을 알면 현재 기어 단수를 알 수 있다는 것은 증명이 되었습니다. 그렇다면 이 값을 눈으로 볼 수 있어야 하는 것이죠. 어떻게 표시를 하면 좋을까요?
처음에는 개별 기어 단수에 해당하는  LED 7개를 이용해서 기어 위치에 대응해서 불빛을 보이게 할까 생각도 했습니다. 이 경우 쉽게는 TTL IC 몇개만 조합해도 구성이 가능 할 것 같더군요...
그런데! - LED로 기어 위치에 맞는 점등을 하면 - 결국 운행 도중에 현재 기어 단수를 구별하는 것은 여전히 어렵다는 것입니다. 흔들리는 차량에서 LED 7개가 제대로 구분이 안 될것이라는 것이죠.
또한 이미 나와 있는 제품의 동영상이 보니! - 7segment 방식으로 이루어져서 개별 기어 위치를 '숫자'로 보여 주고 있었습니다. 넵! 그렇습니다. 이 제품 만큼은 만들어야 .... 하는 의무? 감도 생기더군요. (해당 제품: DMZ 쉬프트 인디케이터)
그래서 과감히(?) 7-segment를 이용해서 숫자로 표시 하는 장치를 만드는 것을 목표로 잡았습니다.


해결 해야 할 사항
입력과 출력에 대한 대충의 요구조건이 정리 되었습니다. 이제 현실화를 위해 해결 사항을 정리 해 봅니다.

1. 셀렉터 케이블(1)의 위치 값 읽기
2. 시프터 케이블(2)의 위치 값 읽기
3. 읽은 위치값을 회로로 입력받기
4. 입력 받은 신호를 조합하여 개별 기어위치 판단
5. 기어위치에 대한 7-seg.혹은 개별 LED로 출력


케이블 조작 위치를 알기 위한 센서 선택
렉터 케이블, 시프터 케이블은 기어 조작마다 동작하는 매우 중요한 장치입니다. 이런 장치에 함부로 기계적인 스위치를 장착 하던지 본드로 붙인다던지 하면 문제의 발단을 제공할 수 있을 겁니다.
그래서 기존 장치를 훼손하지 않고 위치값을 알기 위한 센서가 필요로 합니다.
그냥 기계적인 스위치와 연결 할 것인가? - 그렇게 하기에는 개별 조작에 대한 위치 차이에 맞는 기성부품을 찾는 것은 힘들고, 기계적인 무리가 올 것 같습니다.

그래서 기계적인 접촉이 없어도 되는 방법으로 리드 스위치를 채택 했습니다.

리드 스위치(Magnetic reed switch)자석을 가까이 가져가면 단자가 붙어서 ON상태가 되고, 자성이 없으며 OFF가 되는 "자석 스위치" 입니다.
자석을 기어 케이블 조작과 연동하여 움직이게 하고, 리드 스위치를 조작에 따른 변화 위치에 맞게 위치 시켜서 개별 위치를 알아내는 것이죠. 더욱이  리드 스위치의 가격은 매우 싸답니다!

[사진: Reed switch]
실제 크기는 7mm 정도 부터 시작해서 1xmm 정도입니다. 아래는 확대 사진 입니다.



위치값 입력, 판단, 출력은 어떻게 해야 하나?
리드 스위치의 현재 상태를 읽어서 어느 기어가 선택되었는지 판단하고, 최종적으로 7-Segment LED로 출력을 해야 합니다. 그러기 위해서 '컴퓨터'를 한대 설치 할 수는 없는 일이고!
그렇다고 TTL IC를 조합하기에는 일이 너무 번그롭습니다. [제가 전자공학과 전공도 아니라 TTL조합하여 회로 만들기에는 넘 가혹하죠]
그래서 '마이컴'을 도입 하기로 마음 먹었습니다.
요즘 마이컴은 종류도 많고, 이미 회로 구성까지 마쳐서, C로 프로그래밍 하여 다운로드 후 바로 이용 가능한 수준이더군요.
컴파일테크놀로지 제품은 BASIC까지 그냥 돌려 버립니다. 대신 모듈가격이 AVR모듈보다 2배 가격이라...
고민 했는 결과
대중적인 AVR 모듈공짜 C컴파일러를 사용 하는 것으로 결정 했습니다. BASIC은 당장 이용은 쉽지만 일반적이지 못하고 모듈 가격이 무려 2배라는 치명적 문제가 있었죠.
이 AVR 모듈로
ATMega128 모듈에 C로 프로그래밍을 해 넣고, 스위치 입력값 7개(4+3)을 받고 내부 판단 루틴을 거쳐서 7-Segment 출력을 하게 구성 하는 것입니다.
[제 전문 분야가 프로그래밍 입니다. 이번 수동기어 인디케이터 에서 가장 쉽고 재미있게 한 것이C 프로그래밍을 해서 AVR을 동작 시킨 것입니다]

[사진: Dr.Kimrobot ATMega128-100 모듈]


필요 부품들을 나열하면 아래와 같습니다.
  1 x ATMega128 마이컴 모듈
  8 x LED
  1 x 7 Segment (common anode형)
  1 x 레귤레이터 7805 + 방열판
  7 x 리드 스위치 (10mm 이하 크기)
16 x 330옴 저항 (1/4W)
  1 x 10pin 커넥터
  2 x 5pin 커넥터
  1 x 만능기판 (적당한 크기?!)
충분한 케이블 타이 - 소, 중, 대 크기별로
적당한 압축 튜브 - 케이블 타이 묶을 크기와 / 필요 요소용

여기까지 만들기에 필요한 필수 사항과 부품들을 정리 해 보았습니다.

다음 글에는 기어케이블 위치값을 읽기 위한 센서 모듈을 만들어 보겠습니다.
센서 모듈을 고정하는 일이 이번 DIY에서 가장 힘들고 어려운 작업 입니다.

.



안녕하세요!
요즘 다른 DIY 진행 중이라 블로그에 새로운 내용을 올려 드리지 못했습니다.
(해당 DIY는 좀 시간이 걸리는 작업이라, 최종적으로 성공하면 공유 예정입니다)

올려드리는 자료는 QM5 크루즈컨트롤 관련 자료를 개인적으로 수집하여 정리한 내용입니다.
결과적으로 QM5 스포티(173ps 4WD 수동 모델)는 다른 LE급과는 달리 크루즈 컨트롤용 커넥터(검정색)가 있고, 실제 연결결과 크루즈컨트롤이 활성화 되었습니다.
  *크루즈컨트롤 DIY내용은 별도 게시물을 확인 해 주세요 --> "공짜 크루즈컨트롤"

DIY전에 LE모델에서는 안된다고 하여 확인을 위해 모은 자료로서, 혹시나 LE모델에서 이후에라도 좀더 심각하게 연구 하셔서 시도 해 보실분을 위해 해당 자료를 공유 드립니다.

검정커넥터가 없는 LE 모델에서는 R462 에서 관련 케이블이 누락 되었다고 합니다 (1, 10, 11, 12 핀)
역시 해당 커넥터로 입력되는 전원도 누락 되어 있습니다.

*해당 자료를 이용하여 발생한 결과에 대해서는 직접 실행하신 개인이 감당 하셔야 합니다. ECU 관련한 조작은 심각한 문제를 발생 시킬 수 있음을 명심 하시길 바랍니다.


[회로] QM5 ECU와 크루즈 관련 장치간 연결도



[사진] QM5 크루즈컨트롤 메인스위치 연결도



위 내용이 포함된 PDF도 별도로 공유 합니다.



오랜만에 DIY 결과 내용 올립니다.
** 실제 DIY 방법은 - 이미 소개드린 아래의 글을 보시면 됩니다.
채인환님의 노고 덕택에 더 짧은 시간에 일을 마쳤습니다.
http://whoisit.tistory.com/194 ~ http://whoisit.tistory.com/198


** 에어백 커넥터 분리 전 꼭 배터리를 분리 하시고, 최종 장착 완료 후 배터리를 연결 하세요.

배터리 장착 상태에서 에어백인 분리 되면 에러표시가 나타나고, 지울려면 CLIP 장비를 이용 하셔야 하기에 르노삼성 정비 대리점을 방문해야 하는 불편함이 발생 합니다.


이미 알려졌고, 적지 않은 QM오너들이 시행한 '크루즈컨트롤' 기능 살리기 DIY 소개 드립니다.
첫편으로 해당 기능을 살리기에 필요한 내용과 관련 부품을 소개 드립니다.
추가로 크루즈 기능 관련 ECU연결도와 커넥터 연결 확인도를 올릴 예정 입니다.

사제품으로 나오는 크루즈 컨트롤 KIT도 있습니다만 - 요즘 나오는 최신 설계의 자동차의 경우는 크루즈 컨트롤 기능이 ECU 안으로 흡수 되어 있습니다.
예전같으면 기계적인 부품과 함께 동작 하게 되어 별도의 제어장치가 따로 있었으나, 요즘의 자동차는 거의 전자적인 방식으로 악셀신호, 브레이크 신호를 주고 받게 되어서 ECU만으로도 크루즈를 소화 할 수 있게 되어서 입니다.

QM5 RE 혹은 08년식의 경우 RE+의 경우에는 크루즈컨트롤이 기본 사양 입니다.
이하 모델에 대해서는 기능이 없습니다. [09년식 이후 부터 RE는 단일 트림만 있으므로 기본사양화]

그런데 어느 시점에 몇몇 오너들이 08년식 RE에 스위치 배선이 모두 살아 있고, 커넥터에 스위치 2개만 달아주면 크루즈컨트롤이 활성화 된다고 알려지기 시작 했습니다.
최근에는 08년 RE는 거의 모두 성공하여 '크루즈 DIY'열풍이 지나 갔습니다.

그런데 그 아래 트림인 SE / LE 에서도 크루즈를 달수 없는지 모두들 궁금해 하고, 연구를 하고 했는데...
현재까지 확인 된 사항으로는 SE는 배선(커넥터) 누락, LE의 경우는 개별 트림에 따라 있는 모델(08년 LE primium)도 있고 없는 모델도 있고(LE, LE+) 여러가지 다른 내용으로 알려 졌습니다.
실제 LE모델을 가지신 QM클럽 채인환님의 여러 노력에도 불구하고 현재로서는 활성화를 하지 못한 상황입니다. [08년 LE primium의 경우도 계기판에 크루즈 관련 내용이 표지 되지는 않음]

저의 경우는 Sporty모델이라 다른 모델과는 다른데, 기본급은 LE+ 입니다. 하지만 태생이 최고사양(유럽 수출형 기준)을 기본으로한 모델이라서 - 심정적으로는 RE처럼 해당 커넥터가 있지 않을까 생각만 하고 있었습니다.
결과만 말씀 드리면 Sporty모델에서도 크루즈컨트롤 기능이 살아 있었습니다.


QM5 크루즈컨트롤&스피드리미터 기능을 살리기 위한 준비물을 보겠습니다.
[QM5 부품목록은 "르노삼성자동차 QM5 디젤 부품 리스트와 가격"를 참조 하실 수 있습니다]
이 글 작성하는 시점 기준으로 부품값만으로 70,400 원으로 크루즈컨트롤 기능을 살릴 수 있다는 것입니다 ! 물론 - 인건비는 자기 스스로 한다는 조건 하에서 말이죠.
1. 스위치 어셈블리-스티어링     25550JY00A     2008/09/01 -     27,600
2. 스위치 어셈블리-스피드        25340JY00A     2008/09/01 -     19,000 원
3. 리드 어셈블리-클러스터,C     682600957R     2008/09/01 -     23,800 원
   [검정색은 1만원도 안합니다]

부품 1, 2 는 필수이고, 3의 경우는 2번 부품이 들어갈 자리가 있는 종류로 고르시면 됩니다.[1~3구]
해당 부품의 사진은 아래와 같습니다.

[ 1. 스위치 어셈블리-스티어링     25550JY00A     2008/09/01 -     27,600 ]


[ 2. 스위치 어셈블리-스피드        25340JY00A     2008/09/01 -     19,000 ]

 
[ 3. 리드 어셈블리-클러스터,C     682600957R     2008/09/01 -     23,800 ]



위 부품과 별도로 - 제가 가진 공구에서 19mm 복스가 없어서 라쳇 set을 하나 추가 구매 했습니다.
사용 빈도가 많지 않은 관계로 저렴한 대만산 24p 셋으로 구매 했습니다. 가격: 19,000 원

그리고, 채인환님 글을 보고 하나하나 분해 하기 시작 했습니다.
그런데 한군데에서 막히더군요! - 오디오 분리가 안됩니다. 정비서에 보면 오디오 아래에 특수 공구로 눌서 주어야 빠진다고 하는데 - 죽어라 눌러도 안 빠집니다.(어제 1시간 시도 끝에 작전상 후퇴!)

채인환님 조언에 따라 오디오에 살짝 가려져 있는 볼트를 억지로 빼어서 공조기 모듈과 함께 뽑았습니다. 조립 후 해당 부위는 보이지 않으늠로 흡집이 나도 문제 없는 부분이더군요.


채인환님의 아래 보충 사진을 참고 하세요


오디오(CDC)를 뽑고서 실험을 해보니... 정비 설명서 대로 하려면 충분한 길이(오디오의 세로 길이 보다 크야함)의 비교적 강한 소재의 철판막대로 바깥쪽에서 안쪽으로 힘을 꾀나 준 상태로 당겨야 CDC가 빠질 수 있었습니다. 생각보다 쉽지 않구요 - 구조를 미리 한번 맛 보아야 가능한 수준이었습니다.
[예: 왼쪽부분에 대해서는 틈에 얇은 막대를 왼쪽으로 붙여서 찔러 넣습니다. 그리고 힘을 주어 오른쪽으로 밀어야 합니다]


위에까지 했다면, 나머지는 채인환님 DIY설명대로 하면 일사천리(그래도 시간좀 걸린다는)로 진행 할 수 있습니다.

아래는 참고 사진들 입니다.

[ 공조기 모듈과 함께 강제 분리 - 조수석에서 촬영]


[ 6CDC 모듈과 분리 - 좌측면]


[ 6CDC의 메이커가 - 클라리온! 이었다는 (물론 생산은 중국!) ]


[ 공조모듈, 6CDC가 빠지고 난 공간 ]


[ 클러스터 분해 직후 - 뒤에 보이는 검은색 커넥터가 크루즈용 배선, 중간에 있는 연갈색은 모름 ]


[ 중앙의 검은넘이 바로 크루즈용 커넥터! ]


[ 분리 전에 개별 연결단자의 색상과 배치 확인 ]
좌측 부터, Start,Stop,카드리더기(아래쪽) / 4WD / HDC / 시거짹,시거조명,AUX(아래쪽)



[ 3구짜리 클러스트로 시거짹, Start,Stop 버턴, 카드리더기 이식 ]
Start,Stop은 돌기 부분을 눌러서 바깥으로 빼면 되기에 쉬운편
시거짹은 난위도가 좀 있습니다. 설명대로 우선 금속 부품부터 바깥쪽으뺍니다. 투명 부분은 약 90도 오른쪽으로 돌리면 돌기(튀어나온 부분)이 빠지는 구멍으로 위치를 잡고 빼시면 됩니다. 엄청 빡빡하게 조립 되어 있다는!

 
[ 크루즈컨트롤용 스위치 모듈과 배선 커넥터 ]


[ 배선 색상 확인 - 한개가 보이지 않네요... 검정인가 ~.~ ]
상세 내용은 별도 Post 올리 예정 입니다.


[ 감겨져 있는 정체 불명의 커넥터 - 이넘은 어떤 기능을 가지고 있을지 궁금합니다 ]


[ 3구 패널로 재조립 된 결과 ]


[ 에어백 모듈 분리 직후 ]
찌르기 하셔야 분해가 되는데요! - 그냥 하지 마시고 후레쉬 들고 아래 부분에서 한번 확인 하시고 찌르기 하시기 바랍니다. 저는 두번 찔러서 20초 만에 뽑아 버렸습니다 ㅎㅎ.
에어백 커넥터는 검은 부분을 당경야 분리 되므로 조심 하세요!

저 너트는 꾀 힘을 주어야 풀리더군요... 한손으로 스티어링 잡고서 작업 하니 힘 전달의 삑사리 발생!


[ 최종 완성 후 게기판 상태 - 크루즈컨트롤 버턴 중립 ]


[ 크루즈컨트롤 ON - 크루즈컨트롤 버턴을 위쪽 방향으로 누름 ]


[ 스피드리미트 ON - 크루즈컨트롤 버턴을 아래 방향으로 누름 ]


[ 크루즈 스위치, 에어백 모듈 재조립 완료 ]
전체적인 틈이 오른쪽 스위치 쪽이 더 남습니다. - 힘주어서 위치 잡아도 이렇더군요. 물론 버턴 자체가 삐둘지는 않게 잘 조립 되었습니다.


[ 크루즈컨트롤 스위치가 추가된 판넬 모습 ]


이제 내일 아침에 한번 달려 봐야겠습니다. 워낙 짧은 출근 거리라... 테스트는 말 그대로 테스트만 가능 할 것 같네요.

자 이로서 QM5 스포티(고마력 4WD 수동)에서 크루즈컨트롤 활성화 작업 완료 했습니다.



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