KR20170062630A - 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드 - Google Patents

오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드 Download PDF

Info

Publication number
KR20170062630A
KR20170062630A KR1020150167686A KR20150167686A KR20170062630A KR 20170062630 A KR20170062630 A KR 20170062630A KR 1020150167686 A KR1020150167686 A KR 1020150167686A KR 20150167686 A KR20150167686 A KR 20150167686A KR 20170062630 A KR20170062630 A KR 20170062630A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
board
expansion board
terminals
hardware
Prior art date
Application number
KR1020150167686A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101845792B1 (ko
Inventor
김석희
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020150167686A priority Critical patent/KR101845792B1/ko
Publication of KR20170062630A publication Critical patent/KR20170062630A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101845792B1 publication Critical patent/KR101845792B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
    • G09B23/183Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism for circuits
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
    • G09B23/182Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism for components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0286Programmable, customizable or modifiable circuits
    • H05K1/0287Programmable, customizable or modifiable circuits having an universal lay-out, e.g. pad or land grid patterns or mesh patterns
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1468Mechanical features of input/output (I/O) modules

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 HCI(Human computer Interaction) 센서 단자를 포함하는 복수의 단자, 상기 복수의 단자에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 연결선, 상기 연결선에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 핀을 포함하는 적어도 하나 이상의 헤더, 상기 자석 단자의 인접하는 위치에 표시되는 복수의 핀 정보를 포함하는 확장 보드에 관한 것이다.

Description

오픈하드웨어를 위한 HCI 인터페이스를 가진 확장 보드{EXPANSION BOARD WITH HCI INTERFACE FOR OPEN HARDWARE}
본 발명은 오픈하드웨어를 위한 HCI 인터페이스를 가진 확장 보드에 관한 것으로서, 구체적으로는 오픈 하드웨어의 확장 헤더의 핀 정보를 직관적으로 알 수 있고 용이하게 회로를 구성할 수 있는 HCI 인터페이스를 가진 확장 보드에 관한 것이다.
오픈 하드웨어(Open Hardware)를 이용한 하드웨어 제작 열풍이 일고 있다. 오픈 하드웨어는 일반적으로 SoC(System On Chip)를 구비하고 외부 입출력과 인터페이스를 담당하기 위한 GPIO(General Purpose Input Output)를 제공한다. GPIO는 디지털 입력, 출력, 아날로그 입력, 출력이거나 디지털 또는 아날로그 입/출력으로 설정될 수 있다. 오픈 하드웨어는 라즈베리파이(Raspberry pi) 보드이거나 아두이노(ARDUINO) 보드 등과 같은 보드를 포함한다. 오픈 하드웨어는 배포된 보드를 포함하는 개념으로 이해되어야 하며 오픈 소스 하드웨어는 이러한 하드웨어에서 이용될 수 있는 소프트웨어 소스를 포함하는 개념으로 이해된다. 따라서 오픈 하드웨어의 개념은 오픈 소스 하드웨어를 포함한다.
오픈 하드웨어를 이용하여 피교육자 또는 사용자는 각종 회로를 구성하거나 각종 프로그램을 작성할 수 있다. 원하는 회로를 구성하기 위해서는 오픈 하드웨어에서 제공하는 입출력의 위치를 정확히 파악하는 것이 필요하다.
도 1은 일반적으로 알려진 오픈 하드웨어의 윗면과 아랫면의 형태를 도시한 도면이다. 도 1의 (a)는 오픈 하드웨어의 윗면의 형태를 나타내고, 도 1의 (b)는 아랫면의 형태를 나타낸다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 오픈 하드웨어를 이용하여 특정 회로의 구성을 위해 확장 헤더(Expansion Header)가 제공되고 오픈 하드웨어에서 추가로 구성하고자 하는 회로는 일반적으로 브레드(Bread) 보드를 이용하여 구성된다.
따라서, 오픈 하드웨어와 브레드 보드를 연결하고 오픈 하드웨어를 이용한 회로의 구성을 위해서는 확장 헤더의 각 핀에 대한 정보 숙지 및 확인이 필수적이다. 그러나 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 윗면에는 확장 헤더의 각 핀에 대한 정보가 전혀 존재하지 않아서 뒷면을 뒤집어야만 각 핀에 대한 핀 정보를 획득가능한 것도 있고, 정보가 부족하거나 연결구멍이 작아 초보자들이 연결하기에 어려움이 많다.
이와 같이, 오픈 하드웨어를 통해서 특정 회로를 구성할 때 오픈 하드웨어의 확장 헤더의 각 핀에 대한 용이한 정보 획득 및 연결을 쉽게 할 필요가 있다.
또한, 최근 인간과 컴퓨터가 쉽고 편하게 상호작용할 수 있도록 하는 HCI(Human computer Interaction) 기법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 오픈 하드웨어의 다양한 활용을 위하여 오픈 하드웨어를 위한 HCI 인터페이스가 요구된다. 일반적으로 오픈하드웨어에서 사람이나 살아 있는 물체의 접촉을 센싱하는 방법은 축전하 방식의 터치센서와 최근에 MIT에서 개발한 메이키 메이키 보드가 있으나, 회로 연결 구성을 직관적으로 파악하기 어렵거나 비용이 높은 단점이 존재한다. 따라서, 손쉽게 사용할 수 있는 저비용의 오픈 하드웨어용 HCI(Human computer Interaction) 인터페이스가 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 오픈 하드웨어의 확장 헤더의 핀 정보를 직관적으로 알 수 있도록 하는, 오픈 하드웨어 교육용 또는 실험용 확장 보드를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 저비용의 HCI 인터페이스를 포함하는 확장 보드를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 적어도 하나 이상의 HCI(Human computer Interaction) 센서 단자를 포함하는 복수의 단자, 상기 복수의 단자에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 연결선, 상기 연결선에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 핀을 포함하는 적어도 하나 이상의 헤더, 상기 자석 단자의 인접하는 위치에 표시되는 복수의 핀 정보를 포함하는 확장 보드를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 확장 보드는 오픈 하드웨어의 확장 헤더의 핀 정보를 직관적으로 알 수 있고 저비용의 HCI 인터페이스를 공급할 수 있는 효과가 있다.
상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 알려진 오픈 하드웨어의 윗면과 아랫면의 외형의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 확장 보드의 윗면을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 확장 보드의 아랫면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2 내지 도 3의 확장보드에서 HCI 인터페이스 제공 단자의 연결 회로를 도시한 도면이다.
도 5는 자석 단자의 예시적인 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 보드의 윗면을 도시한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 알려지거나 배포된 오픈 하드웨어를 확장하여 보다 더 편리하고 직관적으로 회로 구성이 가능하도록 하는 확장 보드에 관련한 발명이다. 본 발명에 따른 확장 보드는 오픈 하드웨어의 보드에서 제공하는 GPIO(General Purpose Input Output)를 일반 사용자나 피교육자가 직관적으로 확인가능하고 편리하게 다른 보드에 연결가능하도록 다수의 구성 요소로 구성된다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 확장 보드(100)에 대하여 설명한다. 도 2는 한 실시예에 따른 확장 보드의 예시적인 윗면을 도시한 도면이고, 도 3은 한 실시예에 따른 확장 보드의 예시적인 아랫면을 도시한 도면으로, 이해의 편의를 위하여 도 2의 확장보드(100)에서 좌우가 반전된 아랫면을 도시한 도면이다.
도 4는 한 실시예에 따른 확장보드에서 HCI 인터페이스 제공 단자의 연결 회로를 도시한 도면이고, 도 5는 한 실시예에 따른 확장 보드의 단자의 예시적인 사시도를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 보드의 예시적인 윗면을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 확장 보드(100)는 복수의 단자(110), 표시되는 복수의 핀 정보(120), 복수의 핀(131)을 포함하는 복수의 헤더(130), 복수의 연결선(140) 및 복수의 저항부(190)을 적어도 포함하고 그 외 PCB 보드나 임의 절연 재질(예를 들어 플라스틱이나 아크릴 등)의 보드판(150)을 포함한다.
단자(110)는 확장 보드(100)의 윗면에 바람직하게 고정되며, 금속 또는 자석에 결합 가능하고 GPIO를 포함하는 하드웨어의 헤더의 특정 핀에 연결된다. 복수의 단자(110)들 각각은 연결선(140)을 통하여 복수의 헤더(130)의 복수의 핀(131) 각각에 연결되고, 확장 보드(100)의 헤더(130)를 통하여 하드웨어의 확장 헤더의 특정 핀에 연결된다.
단자(110)의 상부면, 즉 점퍼선 등의 외부 부품과 연결되는 결합면(S)은 원형일 수 있다. 단자(110)의 형상 및 크기는 확장 보드(100)의 단자(110)와 연결되는 부품 등의 연결 부위의 형상 및 크기에 따라 변할 수 있으며, 바람직하게는 점퍼선(300)의 종말 단자의 형상 및 크기에 대응한다. 본 실시예와 달리 확장 보드(200)의 단자(110)의 형상은 타원형 또는 다각형일 수 있다.
본 실시예의 확장 보드(100)에 따른 단자(110)는 원기둥의 형상을 가지고 있지만, 이에 한정되지 않고 정육면체, 직육면체, 얇은 판 형상 등 여러 가지 모양의 입체 형상을 가질 수 있다. 또한, 단자(110)는 보드판(150)과의 결합을 위하여 단자(110)의 결합면(S) 또는 단자(110)의 수평면 상에서 보드판(150)으로 향하는 수직 방향으로 형성된 돌출부를 더 포함할 수 있다.
단자(110)는 예를 들어, 금속에 붙는 성질을 지닌 자석 단자일 수 있다. 구체적으로, 도 5를 참고하면, 자석 단자(110a)는 자석층(111)과 자석층(111)의 외부를 둘러싸고 있는 금속구조물(112)을 포함할 수 있다.
자석층(111)은 자성을 가지는 물질(예를 들어 네오디윰 자석)을 포함한다. 자석층(111)은 금속구조물(112) 외부의 자석에 붙는 성질을 가진 금속과 결합되어,점퍼선(300) 등과 같은 부품을 자석 단자(110a)에 고정시킬 수 있다.
금속구조물(112)은 연결선(140)을 통하여 복수의 헤더(130)의 복수의 핀(131) 각각에 연결되어 전기 신호를 전도 가능하도록 하며, 자석에 붙는 성질을 가진 단자를 포함하는 점퍼선 등과 전기적으로 연결 가능하도록 한다. 금속구조물(112)은 전기 신호의 전도 및 납땜이 용이한 철 성분을 주요 성분으로 구성되며, 예를 들어 크롬 도금이나 철이나 비철 성분을 포함한다. 금속구조물(112)은 자석 단자(110a)와 보드판(150)의 결합을 위하여 금속구조물(112)의 수평면 상에서 보드판(150)으로 향하는 수직 방향으로 형성된 돌출부(P)를 더 포함할 수 있다.
또한, 단자(110)는 예를 들어, 자석에 붙는 성질을 지닌 금속 단자일 수 있다. 금속 단자는 전기 신호의 전도 및 납땜이 용이한 철 성분을 주요 성분으로 구성되며, 예를 들어 크롬 도금이나 철이나 비철 성분을 포함할 수 있다.
단자(110)의 종류 및 형상은 외부 연결 부품의 종류 및 형상(예를 들어, 점퍼선의 종말 단자의 종류 및 형상 등)에 따라 변할 수 있다. 또한, 복수의 단자(110) 전체를 동일한 종류 또는 형상의 단자(110)로 구성할 수 있으며, 복수의 단자(100) 중 일부를 다른 종류 또는 형상의 단자(110)로 구성하는 것도 가능하다.
복수의 단자(100) 중 적어도 하나 이상은 Vcc 단자 일 수 있으며, 복수의 단자(100) 중 적어도 하나 이상은 그라운드(Gnd) 단자 일 수 있다.
또한, 복수의 단자(110) 중 일부는 HCI 센서 기능을 하는 HCI 센서 단자(110s) 일 수 있다. HCI 센서 단자(110s)는 연결선(140)을 통하여 헤더(130)의 복수의 핀(131) 중에서 대응하는 전기적으로 연결되며, 또한 저항부(190)와 연결된다. 상기 저항부(190)가 Vcc 단자와 연결됨으로써, HCI 센서 단자(110s)는 전압 분배에 의하여 센싱을 한다.
적어도 하나 이상의 HCI 센서 단자(110s)는 금속 단자로서 종말 단자가 악어 클립 형상인 점퍼선 등의 부품과의 접촉이 용이한 금속 패드 형상을 가질 수 있다. 이와는 달리, 적어도 하나 이상의 HCI 센서 단자(110s)는 자석에 붙는 성질을 지닌 금속 단자로서 자석을 포함하는 종말 단자로 구성된 점퍼선 등의 부품과의 접촉이 용이하도록 구성할 수 있다. 이와는 달리, 적어도 하나 이상의 HCI 센서 단자(110s)는 자석 단자(110m)일 수 있으며, 따라서, 자석에 붙는 성질을 지닌 금속 단자를 포함하는 점퍼선 등의 부품과의 접촉이 용이하도록 구성하는 것도 가능하다. HCI 센서 단자(110s)의 종류 및 형상은 센싱 대상 또는 센싱 대상과 연결하는 부품의 종류 및 형상에 따라 변할 수 있다.
표시되는 핀 정보(120)는 대응하는 단자(110)에 연결된 오픈 하드웨어의 확장 헤더의 특정 핀에 대한 정보를 나타낸다. 핀 정보(120)는 잉크 등으로 보드판(150)의 표면에 표시할 수 있다. 핀 정보(120)는 자석 단자(110)의 인접하는 위치에 표시되어 사용자가 직관적으로 해당 핀에 대한 정보를 획득 가능하다.
헤더(130)는 전도성을 가지는 금속으로 구성된 복수의 핀(131)을 포함하며, 각각의 핀들을 분리하는 절연부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 절연부(미도시)는 예를 들어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 복수의 핀(131) 각각은 연결선(140)을 통하여 각각의 핀(131)에 대응하는 단자(110)에 연결되어 전기 신호를 전도 가능하도록 한다.
헤더(130)는 오픈 하드웨어 또는 GPIO를 가진 하드웨어의 확장 헤더(도 1 참고)에 결합되고, 복수의 핀(131) 각각은 하드웨어의 확장 헤더의 특정 핀에 연결되어 전기 신호를 전도 가능하도록 한다.
하드웨어의 확장 헤더 타입은 일반적으로 메일(Male) 형과 피메일(Female)형이 있다. 확장 보드(100)와 연결할 하드웨어의 확장 헤더 타입이 피메일형이면 확장 보드(100)의 헤더(130)는 메일형(도 3 참조)을 가지고, 하드웨어의 확장 헤더 타입이 메일형이면 확장 보드(100)의 헤더(130)는 피메일형(미도시)을 가진다.
헤더(130)는 확장 보드(100)의 보드판(150)에 일체로 구성(도 3 참조)될 수 있다. 이와는 달리, 헤더(130)는 연결선(140)에 연결되나 보드판(150)에 결합되어 있지 않을 수도 있다.
연결선(140)은 구리 등과 같은 전도성 성분을 포함하며, 단자(110)와 헤더(130) 사이를 연결하여 전기 신호를 전도한다. 구체적으로 연결선(140)들 각각은 대응하는 단자(110)와 대응하는 헤더(130)의 특정 핀(131) 사이를 물리적으로 연결하여 전기 신호를 전달한다.
연결선(140)은 확장 보드(100)의 보드판(150) 내에 설치되거나 보드판(150) 위 또는 아래에 설치될 수 있다. 예를 들어 연결선(140)은 PCB와 같은 보드판(150) 내에 PCB 패턴으로 구성될 수 있다. 또는 연결선(140)은 피복을 가진 전선으로 구성되어 보드판(150) 위 또는 아래에 고정 설치될 수 있다.
저항부(190)는 적어도 하나 이상의 저항을 포함하며, Vcc 단자와 HCI 센서 기능을 하는 단자(이하, 'HCI 센서 단자'라고함)를 연결한다.
도 4는 한 실시예에 따른 확장보드에서 HCI 인터페이스 제공 단자의 연결 회로를 도시한 도면이다. 도 4를 참고하면, 저항부(190)는 Vcc 단자와 저항 사이 또는 HCI 센서 단자(110s)와 저항 사이에 구리 등과 같은 전도성 성분을 포함하는 연결선을 더 포함할 수 있다. 저항부(190)는 고저항으로 구성되며, 저항부(190)의 저항의 크기는 약 1M 내지 5M 옴(ohm)이다. 도 4에는 총 5개의 저항부(190) 및 HCI 센서 단자(110s)가 도시되어 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 저항부(190) 및 저항부(190)와 연결된 HCI 센서 단자(110s)의 개수는 가변적이다.
센싱 대상 물체의 한쪽 끝단을 HCI 센서 단자(110s)에 접촉하고 다른 한쪽 끝단은 그라운드 단자에 접촉하는 경우, 저항부(190)의 고저항에 의한 전압분배에 의해 센싱이 가능하다.
예를 들어, 5V의 Vcc 전압을 사용할 때, 센싱 대상을 접촉하지 아니한 초기 상태에서의 HCI 센서 단자(110s)에서의 전압은 약 4.5V 내지 약 5V이며, GPIO는 HIGH 상태로 인식된다.
사람을 비롯한 동식물의 경우에는 최대 500K 이하의 저항을 갖는다. 따라서, 저항부(190)의 저항의 크기가 1MΩ인 경우, HCI 센서 단자(110s)에서의 전압은 약 2.5V 내지 3V이며, GPIO에서 분배될수 있는 전압의 최대 크기는 약 2.5V 가 된다. 대부분의 오픈 하드웨어의 GPIO의 HIGH 상태는 0.7*VCC 이상이므로, 5V의 Vcc 전압을 사용하는 경우, 3.5V 이상은 되어야 HIGH 상태로 인식된다. 그러므로 사람을 비롯한 동식물이 연결되면 LOW로 감지된다. 또한, 금속의 경우, HCI 센서 단자(110s)에서의 전압은 0V이며, 금속이 연결되면 LOW로 감지된다. 그러므로 사람이나 동식물, 금속의 터치를 감지할 수 있는 HCI 센서 단자로서 동작할 수 있다.
보드판(150)은 아크릴, 플라스틱, 또는 PCB로 구성되어 하드웨어를 지지한다. 보드판(150)은 하드웨어보다 더 큰 크기를 가질 수 있으며, 하드웨어와 결합 시 하드웨어를 보호하기 위하여, 지지대(미도시)를 더 포함할 수 있다.
보드판(150)은 단자(110)를 보드판(150)에 결합시키기 위하여, 복수의 중공부를 더 포함할 수 있다. 단자(110)의 돌출부를 보드판(150)에 수직 방향으로 형성된 중공부에 끼워, 단자(110)를 보드판(150)에 결합시킬 수 있다.
단자(110)는 보드판(150)에 일체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 보드판(150)을 관통한 돌출부의 일부를 납땜하여 보드판(150)에 단자(110)를 고정할 수 있다. 단자(110)가 상기 자석 단자(110a)인 경우, 납땜 작업시 발생하는 열에 의하여 자성이 사라지는 것을 막기 위하여, 자석 단자(110a)는 자석층(111)의 하부면과 금속구조물(112) 사이에 열부도체층(113)을 더 포함할 수 있으며, 저용융점 납땜을 이용할 수도 있다.
이와는 달리, 단자(110)는 확장 보드(100)의 보드판(150)과 결합 및 분리 가능한 형태일 수 있다. 예를 들어, 단자(110)는 돌출부에 회전축(미도시)이 형성된 나사(볼트) 형상일 수 있다. 이때, 보드판(150)의 중공부에 회전축을 형성하여 단자(110)를 보드판(150)에 고정하거나, 보드판(150)의 중공부를 관통한 단자(210)의 돌출부를 별도의 나사(너트) 형상 구조물(미도시)을 이용하여 고정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 보드의 윗면을 도시한 도면이다.
확장 보드(100)의 단자(110)의 개수, 핀 정보(120)의 내용 및 개수, 헤더(130)의 구조, 위치 및 개수, 각각의 헤더(130)에 포함된 핀(131)의 개수, 또는 연결선(140)의 개수 등은 확장 보드(100)와 결합하는 오픈 하드웨어의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 결합할 하드웨어에서 제공하는 GPIO에 따라 확장 보드(100)의 구성이 변경될 수 있다.
도 2 또는 도 6을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 확장 보드(100)는 오픈 하드웨어의 사용자가 직관적으로 오픈 하드웨어 확장 헤더의 핀 정보를 알 수 있고 쉽게 연결할 수 있는 환경을 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 확장 보드(100) 저비용의 HCI 인터페이스를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 확장 보드(100)는 브레드 보드, 점퍼선 등과 함께 교육용 키트를 구성하고 배포될 수 있다. 이 교육용 키트는 세트 형태로 해서 전기 회로의 설계 교육에 이용될 수 있다. 교육용 키트를 이용하는 사용자는 확장 보드(100)의 핀 정보(120)로 오픈 하드웨어의 특정 핀에 대한 정보를 바로 확인가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 확장 보드
110 : 단자 120 : 핀 정보
130 : 헤더 131 : 핀
140 : 연결선 150 : 보드판
190 : 저항부

Claims (6)

  1. 전도성을 가지는 복수의 단자;
    상기 복수의 단자에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 연결선;
    상기 연결선에 각각 연결되고 전도성을 가지는 복수의 핀을 포함하는 적어도 하나 이상의 헤더; 및
    상기 자석 단자의 인접하는 위치에 표시되는 복수의 핀 정보;를 포함하는
    확장 보드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 단자는 적어도 하나 이상의 HCI(Human computer Interaction) 센서 단자를 포함하되,
    상기 HCI 센서 단자 및 전원 공급 단자 사이에 위치하며, 상기 HCI 센서 단자 및 상기 전원 공급 단자와 각각 연결되는 저항부를 더 포함하는
    확장 보드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저항부의 저항의 크기는 1MΩ 이상 5MΩ 이하인
    확장 보드
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단자는 적어도 자석층과 상기 자석층의 외부를 둘러싸고 있는 금속구조물을 포함하는 자석 단자인
    확장 보드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 단자, 상기 복수의 연결선 및 상기 헤더를 고정하기 위한 보드판을 더 포함하며,
    상기 복수의 단자 중 적어도 하나 이상의 단자는 상기 보드판과의 결합을 위하여 상기 보드판으로 향하는 방향으로 형성된 돌출부를 더 포함하는
    확장 보드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤더는 하드웨어의 확장 헤더에 결합 가능하고,
    상기 핀 정보는 상기 자석 단자가 연결되는 상기 하드웨어의 확장 헤더에 대한 핀 정보의 표시인,
    확장 보드.
KR1020150167686A 2015-11-27 2015-11-27 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드 KR101845792B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150167686A KR101845792B1 (ko) 2015-11-27 2015-11-27 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150167686A KR101845792B1 (ko) 2015-11-27 2015-11-27 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170062630A true KR20170062630A (ko) 2017-06-08
KR101845792B1 KR101845792B1 (ko) 2018-04-06

Family

ID=59221568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150167686A KR101845792B1 (ko) 2015-11-27 2015-11-27 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101845792B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200127528A (ko) * 2019-05-02 2020-11-11 선오 최 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000167203A (ja) * 1998-12-08 2000-06-20 Fuji Shoji:Kk 遊技機用プリント基板
KR101257692B1 (ko) * 2012-04-05 2013-04-24 엔엔사이언스주식회사 듀얼 타입 온도감지센서 결합구조

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200127528A (ko) * 2019-05-02 2020-11-11 선오 최 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101845792B1 (ko) 2018-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200482597Y1 (ko) 오픈 하드웨어 교육용 키트
CN109152961A (zh) 电路块
US9203171B2 (en) Cable connector assembly having simple wiring arrangement between two end connectors
US7611357B2 (en) Magnetic component connector, circuit boards for use therewith, and kits for building and designing circuits
US8991040B2 (en) Reusable electronic circuit assembling and testing system and uses thereof
US20160254616A1 (en) Power supply system having magnetic connector
JP2004517362A (ja) 教育用のブレッドボード
KR101870531B1 (ko) 자력을 이용한 아두이노 실습용 점퍼케이블, 제어보드, 브레드보드 및 이를 이용한 교육용 아두이노 실습키트
JP2015165770A (ja) 電力供給遅延回路を有する充電システム
KR101845792B1 (ko) 오픈하드웨어를 위한 hci 인터페이스를 가진 확장 보드
JP2004507834A5 (ko)
US8911261B2 (en) Bidirectional connector with movable circuit unit
CN104067330B (zh) 教学用电子电路板及使用其的电子电路套件
KR200437346Y1 (ko) 학습용 브레드보드
KR101128400B1 (ko) 디지털 전자 학습 실험 키트
US20230028343A1 (en) Method for simulating an electrical circuit, system for the implementation thereof, and simulating component
JP5260442B2 (ja) 電圧可視化静電配線式ブレッドボード
KR20160150196A (ko) Gpio를 가진 오픈 하드웨어를 위한 자석 확장 보드 및 자석 브레드 보드
CN206833775U (zh) 数字电子电路实验教学用元器件板
KR20160114021A (ko) 브래드 보드, 브래드 보드용 점퍼선 및 교육용 키트
KR101709110B1 (ko) 무땜납 연결 구조를 갖는 자석 단자 및 이를 포함하는 점퍼선
CN203850465U (zh) 连接组件
Harnett Tobiko: A Contact Array for Self-Configuring, Surface-Powered Sensors
JP2019515420A (ja) マルチピンコネクタプラグ及びソケット
KR20160093145A (ko) 브래드 보드, 브래드 보드용 점퍼선 및 교육용 키트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right