RAKwireless사의 WisBlock을 직접 구입하여 센서 시제품, 즉 프로토타입을 조립해보았습니다.
제가 구입한 목록은 아래와 같습니다.
준비물
RAKwireless 스토어(https://store.rakwireless.com/)에서 구입한 품목은 아래와 같습니다.
1. Unify Enclosure IP67 100x75x38mm
Unify Mounting Plate with built in antenna 902-928MHz / Cool Gray
2. Unify Enclosure Mounting Plate | Optional with integrated LoRa® and Bluetooth antenna
Unify Enclosure Internal Mounting Plate Blank-100x75x38mm Enclosure / Standard
3. GNSS GPS Location Module u-blox ZOE-M8Q | RAK12500
4. RAK4600 Evaluation Board (대역: KR920)
배터리 전원 공급을 위해 별도로 구입한 LiPo 배터리는 다음과 같습니다.
1. 리튬 폴리머 LiPo 충전식 배터리 및 JST PH 2.0mm 2 핀 플러그
배터리는 AliExpress에서 구입하였고 약 10일만에 도착했습니다.
여기에 또 하나 준비물이 필요합니다. 바로 스크류 드라이버입니다.
나사도 작고 체결 구멍도 작기 때문에 제 자리에 고정시키려면 자성이 있는 정밀 드라이버를 사용하시는 것을 권장합니다.
참고 사항:
1. RAKwireless 스토어에서 통신 모듈을 구입할 때 반드시 주파수 범위를 확인하시기 바랍니다. 국내에서 사용할 제품을 개발하기 위해서는 반드시 KR920을 지원하는 모델을 선택해야 하며, 안테나도 별도로 구매하실 경우에는 반드시 KR920 옵션을 선택하시기 바랍니다.
2. Unify Enclosure Mounting Plate를 선택할 때 LoRa 및 BLE 안테나를 옵션으로 선택할 수 있으며, 선택하지 않는 경우 플라스틱 마운팅 플레이트가 제공됩니다.
3. nRF52840 기반 RAK4600 평가 보드 대신 STM32 기반 RAK3172 평가 보드를 선택하실 수 있습니다.
조립 절차
1. 엔클로저(하우징)를 확인합니다.
엔클로저에 각종 치수와 사용해야 하는 나사 규격이 나와 있습니다. IP67 방수방진을 위한 고무링도 완비되어 있습니다.
하우징 윗면에는 아무 것도 없이 평평한 반면 아랫면에는 벽면 거치대에 체결하기 위한 나사 구멍들이 나와 있습니다. 아래 그림에 보시면 구멍이 아주 깊게 나와 있습니다. 나중에 체결할 때 자성이 있는 드라이버가 없으면 구멍에 끼우기가 매우 어렵습니다.
2. 마운팅 플레이트 체결
제가 구입한 마운팅 플레이트는 LoRa®와 Bluetooth 안테나가 내장되어 있습니다. 안테나 케이블이 2개가 제공되기 때문에 LoRa 모듈(RAK4630)에 있는 각각의 안테나 단자와 플레이트에 있는 안테나 단자를 연결하면 됩니다.
아래는 마운팅 플레이트를 장착한 화면입니다. 모두 4개의 나사를 체결하면 됩니다.
3. 개발 평가 보드 및 센서 보드 체결
RAK4600 개발 키트에 RAK12500 GNSS 모듈을 체결한 후 마운팅 플레이트에 나사로 고정합니다. 하단에 걸리는 부분이 있어서 모듈 방향을 다른 방향으로는 돌리기 어려워 아래 그림과 같은 방향으로 체결했습니다. 아참, 조립을 완료하기 전에 LoRa 모듈의 DevEUI를 꼭 메모해 주시기 바랍니다.
다음으로 안테나를 연결해야 합니다. 아래 그림과 같이 두 개의 케이블을 이용해 LoRa 모듈과 마운팅 플레이트에 있는 안테나 단자를 서로 연결했습니다. LoRa 모듈과 함께 제공되는 LoRa 및 BLE 안테나가 있지만 공간을 효율적으로 이용하기 위해서 아래와 같이 안테나를 연결했습니다.
GNSS 모듈에는 GPS 안테나를 연결할 수 있는 안테나 단자가 따로 있습니다.
아래와 같은 모양의 GPS 안테나가 GNSS 모듈과 함께 제공됩니다.
보호 필름을 떼고 자세히 보니 안테나가 안테나 보드의 하단 접착면에 나와 있네요.
공간을 절약하기 위해 엔클로저의 벽면에 GPS 안테나의 접착면을 붙입니다.
위에서는 GNSS 모듈을 적용했지만 필요에 따라 원하는 센서 모듈을 장착할 수 있습니다.
4. 배터리 연결
엔클로저에 넣어야 하기 때문에 Type C 전원 어댑터를 이용할 수 없습니다. 따라서 이 경우에는 부득이 배터리를 사용해야 하며, WisBlock 평가 보드는 3.7V 리튬폴리머 타입의 배터리를 사용합니다. 배터리를 연결하기 전 극성이 맞는지 꼭 확인해야 합니다.
배터리 체결 시 극성을 주의해야 하는데 단자의 +(양극) 쪽에 빨간색으로 표시되어 있습니다. 오른쪽이 배터리 단자이고, 왼쪽에 있는 것은 태양광 단자인 것으로 보입니다.
배터리를 연결한 상태에서 엔클로저의 덮개를 덮을 수 있습니다. 안테나에 간섭을 일으키지 않도록 배터리를 잘 고정하고 덮개를 덮으면 됩니다.
아래는 덮개를 덮은 상태입니다.
5. 이후 작업
본 블로그에서는 순수하게 WisBlock을 이용해 하드웨어적인 센서를 조립하는 과정만 다룹니다. 소프트웨어 개발 관련된 내용은 본 블로그 기사의 범위를 벗어납니다.