KR20210008655A

KR20210008655A - Connecting board kit

Info

Publication number: KR20210008655A
Application number: KR1020190085058A
Authority: KR
Inventors: 김종혁
Original assignee: 김종혁
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-01-25
Also published as: KR102219634B1

Abstract

The present invention relates to a connection board kit for connecting a microcontroller board and an extension board. The connection board kit comprises: a lower connection board including a header pin vertically coupled to an upper part of an input/output connector of the microcontroller board, a pogo pin electrically connected to the header pin, and a lower fastening unit; and an upper connection board including a header socket vertically coupled to a lower part of the input/output connector of the expansion board, a copper plate electrically connected to the header socket, and an upper fastening unit. The upper fastening unit is coupled to the lower fastening unit to vertically stack and connect the upper connection board on the lower connection board. When the upper fastening unit and the lower fastening unit are fastened to each other, the pogo pin is electrically connected to the copper plate at a corresponding position.

Description

Connecting board kit {CONNECTING BOARD KIT}

본 발명은 마이크로컨트롤러 보드와 확장보드를 탈착 가능하게 연결하기 위한 연결보드 키트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로컨트롤러 보드 상에 연결되는 하부 연결보드와 확장보드 하에 연결되는 상부 연결보드를 포함하고 상기 하부 연결보드와 상기 상부 연결보드는 상하로 체결 가능한 연결보드 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a connection board kit for detachably connecting a microcontroller board and an expansion board, and more particularly, comprising a lower connection board connected on the microcontroller board and an upper connection board connected under the expansion board, The lower connection board and the upper connection board relate to a connection board kit that can be fastened up and down.

마이크로컨트롤러(Microcontroller) 보드는 마이크로프로세서(Microprocessor)와 이를 사용하기 위한 메모리, 주변장치, 입출력 모듈이 집적된 회로로, 작은 컴퓨터라고 표현하기도 한다. 다양한 요구에 따라 동작하는 개인용 컴퓨터와 달리, 마이크로컨트롤러는 기능을 설정하고 정해진 일을 수행하도록 프로그래밍되어 리모컨, 장난감, 사무기기 등의 전자 제품을 제어하는데 사용된다. A microcontroller board is a circuit in which a microprocessor and memory, peripheral devices, and input/output modules for using it are integrated, and is sometimes referred to as a small computer. Unlike personal computers that operate according to various needs, microcontrollers are programmed to set functions and perform specific tasks and are used to control electronic products such as remote controls, toys, and office equipment.

컴퓨터 과학 교육을 증진시키기 위하여 다양한 종류의 마이크로컨트롤러 보드들이 이용되고 있으며, 대표적인 교육용 마이크로컨트롤러 보드로는 아두이노 보드, 라즈베리 파이, 바나나 파이, 마이크로비트 등이 있다.Various types of microcontroller boards are used to promote computer science education, and representative educational microcontroller boards include Arduino boards, raspberry pi, banana pi, and micro-bits.

아두이노(Arduino)는 오픈 소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러인 아두이노 보드와 관련 개발 도구 및 시스템이다. 아두이노는 통합 개발 환경(IDE)을 제공하여 컴파일된 펌웨어를 쉽게 업로드 할 수 있으며, 다양한 OS를 지원하고 있을 뿐 아니라 오픈 소스를 기반으로 하여, 프로그래밍과 전자 공학에 대한 배경 지식이 없는 사용자들이 아두이노를 이용하여 쉽게 전자장치를 구성할 수 있다. 따라서 프로그래밍을 공부하는 학생뿐 아니라, 예술가, 디자이너 및 전문적인 엔지니어와 개발자들이 로봇, 가전, 패션과 같은 다양한 분야에 아두이노를 적용하고 있다.Arduino is an open source single board microcontroller, Arduino board and related development tools and systems. Arduino provides an integrated development environment (IDE) so that compiled firmware can be easily uploaded, and it supports various OSes, and is based on open source, so users without background knowledge of programming and electronic engineering can Electronic devices can be easily configured using INNO. Therefore, not only students studying programming, but also artists, designers, and professional engineers and developers are applying Arduino to various fields such as robots, consumer electronics, and fashion.

마이크로컨트롤러 보드에 다양한 입출력 장치들을 전기적으로 연결하기 위해서는 납땜 작업을 필요로 한다. 이러한 납땜 작업은 납땜기, 전선, 땜납흡입기 등의 장비를 필요로 하며, 납땜 기술 미숙 또는 전자 회로 구성 오류로 인하여 땜납을 제거하고 다시 연결하는 과정에서 전자소자 및 보드가 열에 노출되어 파손될 수 있다. 따라서 교육 과정에서는 일반적으로 브레드 보드(Bread Board)에 각 전자 소자를 삽입하고 전선을 연결하는 점퍼 세팅(Jumper setting)을 이용하고 있다. 그러나 브레드 보드를 이용하는 경우 초보자들이 회로를 이해하기 어려울 뿐 아니라, 날카롭고 부러지기 쉬운 점퍼 핀들을 이용함으로써 어린 학생들의 경우 사고가 발생할 위험이 있다. 또한, 구성 모듈들을 변경할 경우 점퍼 세팅을 다시 진행해야 하는 문제점이 있다.Soldering work is required to electrically connect various input and output devices to the microcontroller board. This soldering operation requires equipment such as a soldering machine, electric wire, and a solder suction machine, and electronic devices and boards may be damaged by exposure to heat during the process of removing and reconnecting the solder due to poor soldering technology or an error in electronic circuit configuration. Therefore, in the course of education, jumper settings are generally used to insert each electronic device into a breadboard and connect wires. However, when using a breadboard, it is difficult for beginners to understand the circuit, and there is a risk of accidents in young students by using sharp and fragile jumper pins. In addition, when changing configuration modules, there is a problem in that jumper setting must be performed again.

마이크로컨트롤러 보드와 모듈들의 연결을 어려워하는 사용자들을 위해 마이크로컨트롤러 보드들의 규격에 맞춰 상하로 적층함으로써 간편하여 연결 가능한 확장보드(Expansion board)가 제조되어 판매되고 있다. 그러나 최소 20개 이상의 핀들을 삽입하여 상하로 적층하므로 마이크로컨트롤러 보드와 확장보드가 한번 연결되면 다시 분리하는 것이 매우 어려우며, 분리와 연결이 반복되는 경우 마이크로컨트롤러 보드의 헤더 핀에 손상이 생길 수 있다. 따라서 하나의 마이크로컨트롤러 보드에 다양한 확장보드를 연결해야 하는 교육 과정 등에서는 활용이 어렵다.For users who have difficulty connecting microcontroller boards and modules, expansion boards that can be easily connected by stacking them up and down according to the specifications of microcontroller boards are manufactured and sold. However, since at least 20 pins are inserted and stacked up and down, it is very difficult to separate the microcontroller board and expansion board once they are connected, and if the separation and connection are repeated, the header pins of the microcontroller board may be damaged. Therefore, it is difficult to use in training courses where various expansion boards must be connected to one microcontroller board.

한국 등록특허공보 10-1914015(2018.10.25.)호는 코딩 학습 및 실습을 위한 마이크로 컨트롤러 보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 기판 어레이에 대표적인 아두이노 보드의 플랫폼 회로기판과 함께 상기 플랫폼 회로기판에 적용 가능한 다양한 모듈 회로 기판을 함께 제작하고, 상기 플랫폼과 각각의 모듈 회로기판을 전기적으로 통전되게 구성하여 상기 회로기판에 실장되는 전자소자의 연결여부를 간편하게 확인할 수 있도록 구성하여 학습 및 실습효과를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.Korean Patent Publication No. 10-1914015 (2018.10.25.) relates to a microcontroller board for coding learning and practice, and more specifically, the platform circuit together with a platform circuit board of a typical Arduino board in one board array. Various module circuit boards applicable to the board are manufactured together, and the platform and each module circuit board are configured to be electrically energized so that the connection of electronic devices mounted on the circuit board can be easily checked. It was done to improve.

한국 등록특허공보 10-1870531(2018.06.18.)호는 자력을 이용한 아두이노 실습용 점퍼케이블, 제어보드, 브레드보드 및 이를 이용한 교육용 아두이노 실습키트가 개시된다. 본 실습키트는 마이크로컨트롤러가 마련되는 아두이노보드, 상기 아두이노보드와 연결되고, 상기 아두이노보드를 외부와 연결되도록 하기 위해 자성을 갖는 다수의 제1연결부가 마련되는 제어보드, 상기 제어보드와 연결되도록 하고, 회로를 구성하기 위해 자성을 갖는 다수의 제2연결부가 마련되는 브레드보드 및 상기 제어보드와 상기 브레드보드를 연결하기 위한 점퍼케이블을 포함한다. Korean Patent Publication No. 10-1870531 (2018.06.18.) discloses a jumper cable, a control board, and a breadboard for arduino practice using magnetic force, and an arduino training kit for education using the same. This practice kit is connected to an Arduino board equipped with a microcontroller, a control board connected to the Arduino board, and provided with a plurality of magnetic first connectors to connect the Arduino board to the outside, and the control board. , A breadboard provided with a plurality of second connectors having magnetic properties to form a circuit, and a jumper cable for connecting the control board and the breadboard.

1. 한국 등록특허공보 등록번호 10-1914015(2018.10.25.)호1. Korean Patent Publication No. 10-1914015 (2018.10.25.) 2. 한국 등록특허공보 등록번호 10-1870531(2018.06.18.)호2. Korean Patent Publication Registration No. 10-1870531 (2018.06.18.)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 마이크로컨트롤러 보드와 확장보드를 탈착 가능하게 연결하는 연결보드 키트를 제공함에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a connection board kit for detachably connecting a microcontroller board and an expansion board.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터 상부에 수직으로 결합하는 헤더 핀, 상기 헤더 핀과 전기적으로 연결되는 포고핀 및 하부 체결부를 포함하는 하부 연결보드 및 확장보드의 입출력 커넥터 하부에 수직으로 결합하는 헤더 소켓, 상기 헤더 소켓과 전기적으로 연결되는 동판 및 상부 체결부를 포함하는 상부 연결보드를 포함하고, 상기 상부 체결부는 상기 하부 체결부와 체결하여 상기 상부 연결보드를 상기 하부 연결보드 상에 수직으로 적층 연결하고, 상기 상부 체결부와 상기 하부 체결부가 서로 체결하였을 때 상기 포고핀은 대응하는 위치의 상기 동판과 전기적으로 접속하는 연결보드 키트를 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides input/output of a lower connection board and an expansion board including a header pin vertically coupled to the input/output connector of a microcontroller board, a pogo pin electrically connected to the header pin, and a lower fastening part. And an upper connection board including a header socket vertically coupled to a lower portion of the connector, a copper plate electrically connected to the header socket, and an upper fastening part, and the upper fastening part is fastened to the lower fastening part so that the upper connection board is connected to the lower part. When the upper and lower fasteners are connected to each other by stacking vertically on the connection board, the pogo pin provides a connection board kit for electrically connecting to the copper plate at a corresponding position.

본 발명의 일 실시예를 따르면 상기 상부 체결부와 상기 하부 체결부는 자력을 이용하여 체결할 수 있으며, 포고핀과 동판의 정렬을 용이하게 하기 위하여 상기 상부 체결부는 중심에 오목부를 더 포함하고, 상기 하부 체결부는 상기 오목부에 맞물리는 돌기부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the upper fastening part and the lower fastening part may be fastened using magnetic force, and the upper fastening part further includes a concave part in the center to facilitate alignment of the pogo pin and the copper plate, and the The lower fastening portion may further include a protrusion engaged with the concave portion.

본 발명의 일 실시예를 따르면 상기 하부 연결보드는 상기 헤더 핀과 전기적으로 연결되는 보조 헤더 소켓을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lower connection board may further include an auxiliary header socket electrically connected to the header pin.

또한, 하부 연결보드 및 상부 연결보드는 상기 마이크로컨트롤러 보드와 전기적으로 연결되었을 때 전원 공급 여부를 표시하는 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다.Further, the lower connection board and the upper connection board may further include light emitting diodes that indicate whether power is supplied when electrically connected to the microcontroller board.

본 발명의 실시예들에 따르면, 마이크로컨트롤러 보드의 상부에 결합된 하부 연결보드와 확장보드의 하부에 결합된 상부 연결보드가 서로 체결하여 마이크로컨트롤러 보드와 외부 모듈을 납땜, 점퍼 세팅과 같은 복잡한 결선 과정 없이도 쉽게 연결할 수 있다. 또한, 하부 연결보드와 상부 연결보드는 자력을 이용하여 체결하여 포고핀과 대응하는 동판을 손쉽게 정렬하여 연결할 수 있을 뿐 아니라, 탈착이 쉽고, 반복적인 연결과 분리에 의한 마이크로컨트롤러 보드 및 쉴드의 손상을 방지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the lower connection board coupled to the upper part of the microcontroller board and the upper connection board coupled to the lower part of the expansion board are fastened to each other, so that the microcontroller board and the external module are soldered, and complicated wiring such as jumper setting. You can easily connect without any process. In addition, the lower connection board and the upper connection board are fastened using magnetic force so that the pogo pin and the corresponding copper plate can be easily aligned and connected, as well as easy detachment and damage to the microcontroller board and shield by repeated connection and separation. Can be prevented.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결보드 키트가 마이크로컨트롤러 보드 및 확장보드와 결합하는 모습을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 연결보드의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 하부 연결보드의 (a)평면도 및 (b)저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 연결보드의 사시도이다.
도 5은 도 4에 도시된 상부 연결보드의 (a)평면도 및 (b)저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 연결보드의 회로도이다.1 is a perspective view for explaining a state in which a connection board kit according to an embodiment of the present invention is combined with a microcontroller board and an expansion board.
2 is a perspective view of a lower connection board according to an embodiment of the present invention.
3 is a (a) plan view and (b) a bottom view of the lower connection board shown in FIG. 2.
4 is a perspective view of an upper connection board according to an embodiment of the present invention.
5 is a (a) plan view and (b) a bottom view of the upper connection board shown in FIG. 4.
6 is a circuit diagram of a lower connection board according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 설명에서 마이크로컨트롤러 보드는 마이크로컨트롤러, 전원 입력장치, 데이터 입력부 및 규격화된 입출력 커넥터를 포함한다.In the description of the present invention, the microcontroller board includes a microcontroller, a power input device, a data input unit, and a standardized input/output connector.

즉, 본 발명에서 마이크로컨트롤러 보드는 아두이노 우노, 아두이노 메가, 아두이노 릴리패드, 아두이노 레오나르도, 라즈베리 파이, 바나나 파이, 마이크로비트 등과 같은 규격화된 상업용 마이크로컨트롤러 보드일 수 있으나, 상기 상업용 마이크로컨트롤러 보드와 호환 가능한 배열을 갖는 입출력 커넥터를 가지는 마이크로컨트롤러 보드일 수 있다.That is, in the present invention, the microcontroller board may be a standardized commercial microcontroller board such as Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Lily Pad, Arduino Leonardo, Raspberry Pi, Banana Pi, MicroBit, etc., but the commercial microcontroller It may be a microcontroller board having input/output connectors having an arrangement compatible with the board.

확장보드는 상기 마이크로컨트롤러 보드와 결합하여 호환 가능한 여러 부가 모듈과 이를 연결하는 입출력 커넥터를 포함하는 보드이다. 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터에 대응하는 헤더 핀을 수직으로 결합하여 연결함으로써 상하로 적층하여 사용할 수 있다. 확장보드는 복수 개를 적층하여 사용할 수 있으며, 적층 시 핀들이 상하의 회로를 전기적으로 연결하여 각 층의 모듈들이 입출력 신호에 따라 구동할 수 있다.The expansion board is a board including various additional modules compatible with the microcontroller board and input/output connectors for connecting them. The header pins corresponding to the input/output connectors of the microcontroller board can be vertically connected and stacked vertically. A plurality of expansion boards may be stacked and used, and when stacked, pins electrically connect upper and lower circuits so that modules of each layer may be driven according to input/output signals.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the present invention allows various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated and shown in the drawings, and will be described in detail below. However, it is not intended to limit the present invention to the particular form disclosed, but rather the present invention encompasses all modifications, equivalents and substitutions consistent with the spirit of the present invention as defined by the claims.

층, 영역 또는 보드와 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. When an element such as a layer, region or board is referred to as being “on” another component, it will be understood that it may exist directly on the other element or there may be intermediate elements between them. .

이하 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하 도면상의 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하고, 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결보드 키트(200)와 마이크로컨트롤러 보드(100) 및 확장보드(300)의 결합 관계를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a connection board kit 200, a microcontroller board 100, and an expansion board 300 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연결보드 키트(200)는 하부 연결보드(210)와 상기 하부 연결보드(210) 상에 수직으로 적층되어 전기적으로 연결되는 상부 연결보드(230)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the connection board kit 200 includes a lower connection board 210 and an upper connection board 230 that is vertically stacked on the lower connection board 210 and electrically connected.

마이크로컨트롤러 보드(100)은 상술한 바와 같이 프로그램의 업로드를 용이하게 하는 부트로더를 포함하고 각종 모듈을 제어하는 마이크로 컨트롤러(101), 외부 모듈에 전기적 신호를 송수신하기 위한 입출력 커넥터(103), 전원 입력장치(105) 및 펌웨어 업데이트를 용이하게 하는 데이터 입력부(107)를 포함한다.As described above, the microcontroller board 100 includes a boot loader that facilitates program upload and controls various modules, an input/output connector 103 for transmitting and receiving electrical signals to and from external modules, and a power supply. It includes an input device 105 and a data input unit 107 to facilitate firmware update.

도 1에 도시된 마이크로컨트롤러 보드(100)는 아두이노 우노(UNO)이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 규격화된 입출력 커넥터(103)를 구비하여 확장보드(300)와 상하로 적층 가능한 마이크로컨트롤러 보드이면 제한 없이 사용 가능하다.The microcontroller board 100 shown in FIG. 1 is an Arduino Uno, but is not limited thereto, and if it is a microcontroller board that can be stacked up and down with the expansion board 300 by having a standardized input/output connector 103, Can be used without restrictions.

하부 연결보드(210)는 마이크로컨트롤러 보드(100)의 입출력 커넥터(103)와 수직으로 결합되는 헤더 핀(211), 헤더 핀(211)과 전기적으로 연결되는 포고핀(213) 및 상부 연결보드(230)와 체결하기 위한 하부 체결부(215)를 포함한다.The lower connection board 210 includes a header pin 211 vertically coupled to the input/output connector 103 of the microcontroller board 100, a pogo pin 213 electrically connected to the header pin 211, and an upper connection board ( 230) and a lower fastening part 215 for fastening.

헤더 핀(211)은 마이크로컨트롤러 보드(100)의 입출력 커넥터(103)에 대응하여 수직으로 결합한다. 따라서 헤더 핀(211)은 마이크로컨트롤러 보드(100)의 종류에 따라 입출력 커넥터(103)에 대응하는 수의 핀을 가질 수 있다.The header pins 211 are vertically coupled to correspond to the input/output connector 103 of the microcontroller board 100. Accordingly, the header pins 211 may have a number of pins corresponding to the input/output connector 103 according to the type of the microcontroller board 100.

하부 연결보드(210)의 헤더 핀(211)과 마이크로컨트롤러 보드(100)의 입출력 커넥터(103)는 수직으로 결합하여 하부 연결보드(210)와 마이크로컨트롤러 보드(100)를 상하로 적층 결합한다.The header pin 211 of the lower connection board 210 and the input/output connector 103 of the microcontroller board 100 are vertically coupled to stack the lower connection board 210 and the microcontroller board 100 vertically.

포고핀(213)은 헤더 핀(211)과 도전 라인을 통하여 전기적으로 연결된다. 포고핀(213)은 실린더 형태의 스프링 핀으로, 상부 회로와 하부 회로 사이에 개재되면 복원력에 의하여 두 회로를 연결한다. 상기 포고핀(213)과 헤더 핀(211)을 연결하는 도전 라인은 보드 내부에 내부 라인으로 형성될 수 있다.The pogo pin 213 is electrically connected to the header pin 211 through a conductive line. The pogo pin 213 is a cylindrical spring pin and connects the two circuits by a restoring force when interposed between the upper circuit and the lower circuit. The conductive line connecting the pogo pin 213 and the header pin 211 may be formed as an inner line inside the board.

하부 연결보드(210)는 헤더 핀(211)과 도전라인을 통하여 연결되는 보조 헤더 소켓(217)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.The lower connection board 210 may optionally further include a header pin 211 and an auxiliary header socket 217 connected through a conductive line.

보조 헤더 소켓(217)는 포고핀(213)과 병렬로 연결되며, 마이크로컨트롤러 보드(100)의 입출력 커네터(103)와 전기적으로 접속하여 전기적 신호를 송수신 할 수 있다.The auxiliary header socket 217 is connected in parallel with the pogo pin 213 and electrically connected to the input/output connector 103 of the microcontroller board 100 to transmit and receive electrical signals.

하부 연결보드(210)는 마이크로컨트롤러 보드(100)와의 연결을 표시하는 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 마이크로컨트롤러 보드(100)가 공급하는 3.3 V의 전압과 5 V의 전압이 인가되는 것을 각각 표시할 수 있다.The lower connection board 210 may further include a light emitting diode indicating connection with the microcontroller board 100. The light emitting diodes may indicate that a voltage of 3.3 V and a voltage of 5 V supplied from the microcontroller board 100 are applied, respectively.

또한 하부 연결보드(210)는 마이크로컨트롤러 보드(100)에 내장되어 있는 실습용 발광 다이오드와 동일하게 동작하는 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다.In addition, the lower connection board 210 may further include a light emitting diode that operates in the same manner as a training light emitting diode built in the microcontroller board 100.

상부 연결보드(230)는 확장보드(300)의 입출력 커넥터(301)에 대응하여 수직으로 결합하는 헤더 소켓(231)과 헤더 소켓(231)과 전기적으로 연결되고 하부 연결보드(210)의 포고핀(213)에 대응하는 동판(미도시) 및 하부 연결보드(210)와 체결하기 위한 상부 체결부(미도시)를 포함한다.The upper connection board 230 is electrically connected to the header socket 231 and the header socket 231 which are vertically coupled to correspond to the input/output connector 301 of the expansion board 300, and the pogo pin of the lower connection board 210 It includes a copper plate (not shown) corresponding to (213) and an upper fastening portion (not shown) for fastening with the lower connection board 210.

상부 연결보드(230)의 상부 체결부는 하부 연결보드(210)의 하부 체결부(215)와 체결하여 상부 연결보드(230)와 하부 연결보드(210)를 상하로 탈착 가능하게 결합한다. 상기 상부 체결부와 하부 체결부(215)는 손쉽게 연결과 분리가 되는 공지된 체결 구조를 제한 없이 사용할 수 있다. The upper fastening part of the upper connection board 230 is fastened to the lower fastening part 215 of the lower connection board 210 so that the upper connection board 230 and the lower connection board 210 are detachably attached up and down. The upper and lower fastening parts 215 may use a known fastening structure that can be easily connected and separated without limitation.

본 발명의 일 실시예를 따르면, 상부 체결부와 하부 체결부(215)는 자력을 이용하여 체결할 수 있다. 이러한 경우, 상부 체결부 및 하부 체결부 중 어느 하나 이상은 자석 부재를 포함하고, 다른 하나는 강자성을 가지는 물질인 철, 니켈, 코발트 등을 포함하거나, 극성을 달리하는 자석 부재를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the upper and lower fastening parts 215 may be fastened using magnetic force. In this case, at least one of the upper and lower fastening parts may include a magnet member, and the other may include a ferromagnetic material such as iron, nickel, cobalt, or the like, or may include a magnetic member having a different polarity. .

상부 체결부와 하부 체결부(215)가 체결하면, 포고핀(213)이 대응하는 동판과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 동판은 각각 헤더 소켓(231)과 도전 라인을 통하여 전기적으로 연결되며, 상기 도전 라인은 상부 연결보드(230) 내에 내부 라인으로 형성될 수 있다.When the upper fastening part and the lower fastening part 215 are fastened, the pogo pin 213 contacts the corresponding copper plate and is electrically connected. Each copper plate is electrically connected to the header socket 231 through a conductive line, and the conductive line may be formed as an inner line in the upper connection board 230.

헤더 소켓(231)은 확장보드(300)의 입출력 커넥터(301)에 대응하여 수직으로 결합한다. 즉, 헤더 핀 형태의 확장보드(300)의 입출력 커넥터(301)가 대응하는 헤더 소켓(231)에 수직으로 삽입되어 결합한다.The header socket 231 is vertically coupled to correspond to the input/output connector 301 of the expansion board 300. That is, the input/output connector 301 of the expansion board 300 in the form of a header pin is vertically inserted and coupled to the corresponding header socket 231.

상부 연결보드(230)는 하부 연결보드(210)와 연결을 확인할 수 있는 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 마이크로컨트롤러 보드(100)로부터 전원 공급 여부를 확인하기 위한 발광 다이오드로, 3.3 V와 5 V의 전압이 인가되는 것을 각각 표시할 수 있다.The upper connection board 230 may further include a light emitting diode through which connection with the lower connection board 210 can be confirmed. The light-emitting diode is a light-emitting diode for checking whether power is supplied from the microcontroller board 100, and may indicate that voltages of 3.3 V and 5 V are applied, respectively.

하부 연결보드(210)는 마이크로컨트롤러 보드(100) 상에 적층 결합되고, 상부 연결보드(230)는 확장보드(300) 하에 적층 결합된다. 하부 연결보드(210)와 상부 연결보드(230)는 손쉽게 탈착이 가능한 체결부를 통하여 상하로 체결한다. 하부 연결보드(210)와 상부 연결보드(230)는 포고핀(213)과 동판에 의하여 전기적으로 연결되고, 마이크로컨트롤러 보드(100)와 확장보드(300)는 연결보드 키트(200)를 통하여 전기적으로 연결된다. 따라서 확장보드(300)의 외부 모듈(303)과 마이크로컨트롤러 보드(100)의 마이크로컨트롤러(101)가 전기적 신호를 주고 받을 수 있다.The lower connection board 210 is laminated and bonded on the microcontroller board 100, and the upper connection board 230 is laminated and bonded under the expansion board 300. The lower connection board 210 and the upper connection board 230 are fastened up and down through a fastening part that can be easily detached. The lower connection board 210 and the upper connection board 230 are electrically connected by a pogo pin 213 and a copper plate, and the microcontroller board 100 and the expansion board 300 are electrically connected through the connection board kit 200. It is connected by Accordingly, the external module 303 of the expansion board 300 and the microcontroller 101 of the microcontroller board 100 can exchange electrical signals.

확장보드(300)와 같이 수직으로 적층 가능한 형태의 입출력 커넥터를 구비하지 않은 외부 모듈의 경우에는 하부 연결보드(210)의 보조 헤더 소켓(217)을 이용하여 연결할 수 있다.In the case of an external module that does not have an input/output connector in a vertically stackable type, such as the expansion board 300, it can be connected using the auxiliary header socket 217 of the lower connection board 210.

또한 하부 연결보드(210)와 상부 연결보드(230)는 전원 공급 여부를 표시하는 발광 다이오드를 선택적으로 포함하여 각 보드 간의 연결 상태 및 전원 공급 여부를 확인할 수 있다.In addition, the lower connection board 210 and the upper connection board 230 may selectively include light-emitting diodes indicating whether power is supplied to check the connection state between the boards and whether power is supplied.

마이크로컨트롤러 보드(100)에 연결되는 외부 모듈(303)을 분리하거나 다른 기능을 가진 모듈로 변경할 때에는 상부 연결보드(230)와 하부 연결보드(210)를 통해 손쉽게 분리할 수 있다. 이 때 확장보드(300)와 상부 연결보드(230)를 분리하지 않고, 확장보드(300)마다 상부 연결보드(230)를 추가로 연결하여 사용할 수 있다. 따라서 마이크로컨트롤러 보드(100)와 확장보드(300)의 연결 및 분리에 의한 파손을 방지할 수 있다.When the external module 303 connected to the microcontroller board 100 is separated or changed to a module having a different function, it can be easily separated through the upper connection board 230 and the lower connection board 210. In this case, without separating the expansion board 300 and the upper connection board 230, the upper connection board 230 may be additionally connected for each expansion board 300. Therefore, it is possible to prevent damage due to the connection and separation of the microcontroller board 100 and the expansion board 300.

이하, 연결보드 키트의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the connection board kit will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 연결보드의 사시도이고, 도 3은 상기 하부 연결보드의 (a)평면도 및 (b)저면도이다.2 is a perspective view of a lower connection board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a (a) plan view and (b) a bottom view of the lower connection board.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 연결보드(210)는 마이크로컨트롤러 보드와 마주하는 제1 면에 형성되고 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터와 대응하는 헤더 핀(211), 제1 면과 대향하는 제2 면에 형성되고 보드 내측으로 상기 헤더 핀(211)로부터 일정거리 이격되어 형성되는 포고핀(213) 및 제2 면에 형성되는 하부 체결부(215)를 포함한다.2 and 3, the lower connection board 210 is formed on a first surface facing the microcontroller board, a header pin 211 corresponding to the input/output connector of the microcontroller board, and a first surface facing the first surface. It includes a pogo pin 213 formed on two sides and spaced a predetermined distance from the header pin 211 toward the inside of the board, and a lower fastening portion 215 formed on the second side.

상기 헤더 핀(211)은 마이크로컨트롤러 보드와 결합하기 위하여 마이크로컨트롤러 보드와 마주하는 제1 면에 형성된다. 헤더 핀(211)은 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터와 수직으로 결합할 수 있도록 마이크로컨트롤러 보드 플랫폼의 규격에 맞추어 형성된다. 즉, 헤더 핀(211)는 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터의 헤더 소켓과 대응하여 수직으로 결합하는 핀을 구비한다.The header pin 211 is formed on a first surface facing the microcontroller board to couple with the microcontroller board. The header pin 211 is formed in accordance with the specifications of the microcontroller board platform so as to be vertically coupled to the input/output connector of the microcontroller board. That is, the header pin 211 includes a pin vertically coupled to the header socket of the input/output connector of the microcontroller board.

포고핀(213)은 제2 면에 형성되며, 상기 헤더 핀(211)으로부터 보드 내측으로 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 포고핀(213)과 헤더 핀(211)은 도전 라인을 통하여 전기적으로 연결된다. 도전 라인은 제1 면 또는 제2 면 상에 형성될 수 있으며, 또는 외부로 노출되지 않도록 보드 내에 내부라인으로 형성될 수 있다.The pogo pin 213 is formed on the second surface, and may be formed to be spaced a predetermined distance from the header pin 211 into the board. The pogo pin 213 and the header pin 211 are electrically connected through a conductive line. The conductive line may be formed on the first surface or the second surface, or may be formed as an inner line in the board so as not to be exposed to the outside.

하부 연결보드(210)는 일 실시예에 따라 제2 면의 외곽에 보조 헤더 소켓(217)을 더 포함할 수 있다. 보조 헤더 소켓(217)은 헤더 핀(211)과 도전 라인을 통하여 전기적으로 연결되어 수직으로 적층 되지 않는 외부 모듈을 마이크로컨트롤러 보드의 손상 없이 연결 및 분리할 수 있다.The lower connection board 210 may further include an auxiliary header socket 217 outside the second surface according to an embodiment. The auxiliary header socket 217 is electrically connected to the header pin 211 through a conductive line, so that external modules that are not vertically stacked can be connected and disconnected without damaging the microcontroller board.

헤더 핀(211), 포고핀(213) 및 보조 헤더 소켓(217)과 일정 거리 이격되어 제2 면의 보드 내측에 하부 체결부(215)가 형성된다.The header pin 211, the pogo pin 213, and the auxiliary header socket 217 are spaced apart from each other by a predetermined distance, and a lower fastening part 215 is formed inside the board on the second side.

하부 체결부(215)는 마이크로컨트롤러 보드 및 하부 연결보드(210)의 소자들에 손상을 주지 않으면서도 상부 연결보드와 탈착이 가능한 공지된 체결 방식을 제한없이 사용할 수 있다. 하부 체결부(215)와 상부 체결부(235)는 자력을 이용하여 체결할 수 있다. 이러한 경우, 하부 체결부(215) 또는 상부 체결부(235) 중 어느 하나가 자석 부재를 포함하고, 다른 하나는 극성을 달리하는 자석 부재를 포함하거나, 자석에 부착되는 철, 니켈, 코발트 등을 포함할 수 있다.The lower fastening part 215 may use, without limitation, a known fastening method capable of being detachable from the upper connecting board without damaging the elements of the microcontroller board and the lower connecting board 210. The lower fastening part 215 and the upper fastening part 235 may be fastened using magnetic force. In this case, either the lower fastening part 215 or the upper fastening part 235 includes a magnet member, and the other includes a magnet member having a different polarity, or iron, nickel, cobalt, etc. attached to the magnet. Can include.

하부 체결부(215)는 연결보드 간의 정렬을 위하여 오목부 또는 돌기부를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상부 체결부(235)는 하부 체결부(215)의 오목부 또는 돌기부에 대응하는 돌기부 또는 오목부를 구비한다.The lower fastening part 215 may include a concave part or a protrusion for alignment between the connection boards. In this case, the upper fastening part 235 includes a protruding part or a concave corresponding to the concave part or the protruding part of the lower fastening part 215.

하부 연결보드(210)는 일 실시예에 따라 제2 면에 마이크로컨트롤러 보드로부터 전원 공급 여부를 표시하는 발광 다이오드(218)를 더 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러 보드가 공급하는 3.3 V 전력과 5 V 전력을 각기 표시하여 프로그래밍 및 소자 연결 여부를 용이하게 확인할 수 있다.The lower connection board 210 may further include a light emitting diode 218 on the second surface to indicate whether power is supplied from the microcontroller board according to an embodiment. The 3.3V and 5V power supplied by the microcontroller board are displayed respectively, making it easy to check whether programming and device connections are made.

하부 연결보드(210)는 일 실시예에 따라 제2 면에 마이크로컨트롤러 보드에 내장된 실습용 발광 다이오드와 동일하게 동작하는 발광 다이오드(219)를 더 포함할 수 있다. 따라서 하부 연결보드(210)가 마이크로컨트롤러 보드 상에 결합하여 마이크로컨트롤러 보드의 상부를 커버하여도 발광 다이오드(219)를 이용한 실습이 가능하다.The lower connection board 210 may further include a light emitting diode 219 operating in the same manner as a training light emitting diode built in the microcontroller board on the second surface according to an embodiment. Therefore, even if the lower connection board 210 is coupled to the microcontroller board and covers the upper part of the microcontroller board, it is possible to practice using the light emitting diode 219.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 연결보드의 사시도이고, 도 5은 상기 상부 연결보드의 (a)평면도 및 (b)저면도이다.4 is a perspective view of an upper connection board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a (a) plan view and (b) a bottom view of the upper connection board.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상부 연결보드(230)는 하부 연결보드(210)와 마주하는 제1 면에 형성되고 하부 연결보드(210)의 포고핀(213)에 대응하는 동판(233), 제1 면에 형성되고 하부 연결보드(210)의 하부 체결부(215)에 대응하는 상부 체결부(235) 및 제1 면과 대향하는 제2 면에 형성되고 확장보드의 입출력 커넥터에 대응하는 헤더 소켓(231)을 포함한다.4 and 5, the upper connection board 230 is formed on the first surface facing the lower connection board 210, and the copper plate 233 corresponding to the pogo pin 213 of the lower connection board 210 , Formed on the first side and formed on the upper fastening part 235 corresponding to the lower fastening part 215 of the lower connection board 210 and the second side opposite to the first side, and corresponding to the input/output connector of the expansion board. Includes a header socket 231.

동판(233)은 하부 연결보드(210)의 포고핀(213)에 대응하는 위치에 형성된다. 즉, 하부 체결부(215)와 상부 체결부(235)가 서로 체결하여 포고핀(213)의 상부 탐침이 상부 연결보드(230)와 접촉하는 위치에 동판(233) 어레이가 형성된다. 동판(233)은 도전 라인을 통하여 헤더 소켓(231)과 전기적으로 연결된다. 도전 라인은 상부 연결보드(230)의 제1 면 또는 제2 면 상에 형성될 수 있으며, 또는 외부로 노출되지 않도록 보드 내에 내부 라인으로 형성될 수 있다.The copper plate 233 is formed at a position corresponding to the pogo pin 213 of the lower connection board 210. That is, the lower fastening part 215 and the upper fastening part 235 are fastened to each other so that the upper probe of the pogo pin 213 contacts the upper connection board 230 to form an array of copper plates 233. The copper plate 233 is electrically connected to the header socket 231 through a conductive line. The conductive line may be formed on the first or second surface of the upper connection board 230, or may be formed as an inner line in the board so as not to be exposed to the outside.

상부 체결부(235)는 하부 연결보드(210)와 마주하는 제1 면 상에 하부 체결부(215)에 대응하는 위치에 형성된다. 상술한 바와 같이 상부 체결부(235)와 하부 체결부(215)는 자력을 이용하여 체결할 수 있으며, 이러한 경우 하부 체결부(215) 또는 상부 체결부 중 어느 하나가 자석 부재를 포함하고, 다른 하나는 극성을 달리하는 자석 부재를 포함하거나, 또는, 자석에 부착되는 철, 니켈, 코발트 등을 포함할 수 있다.The upper fastening part 235 is formed at a position corresponding to the lower fastening part 215 on the first surface facing the lower connection board 210. As described above, the upper fastening part 235 and the lower fastening part 215 can be fastened using magnetic force. In this case, either the lower fastening part 215 or the upper fastening part includes a magnet member, and the other One may include a magnet member having a different polarity, or may include iron, nickel, cobalt, or the like attached to the magnet.

하부 체결부(215)가 연결보드 간의 정렬을 위하여 오목부 또는 돌기부를 포함할 경우, 상부 체결부(235)는 하부 체결부(215)의 오목부 또는 돌기부에 대응하는 돌기부 또는 오목부를 구비한다.When the lower fastening part 215 includes a concave part or a protrusion for alignment between the connection boards, the upper fastening part 235 includes a protruding part or a concave corresponding to the concave part or the protruding part of the lower fastening part 215.

헤더 소켓(231)은 확장보드와 결합하기 위하여 확장보드와 마주하는 제2 면에 구비된다. 상기 헤더 소켓(231)은 확장보드의 입출력 커넥터와 수직으로 결합할 수 있도록 확장보드 플랫폼의 규격에 맞추어 형성된다. 즉, 확장보드의 헤더 핀이 헤더 소켓(231)과 수직으로 결합하여 확장보드가 상부 연결보드(230) 상에 적층 연결된다.The header socket 231 is provided on a second surface facing the expansion board to couple with the expansion board. The header socket 231 is formed in accordance with the standard of the expansion board platform so as to be vertically coupled to the input/output connector of the expansion board. That is, the header pin of the expansion board is vertically coupled to the header socket 231 so that the expansion board is stacked and connected on the upper connection board 230.

상부 연결보드(230)는 일 실시예에 따라 제2 면에 하부 연결보드(210)와의 연결 여부 및 마이크로컨트롤러 보드로부터 전원 공급 여부를 표시하는 발광 다이오드(238)를 더 포함할 수 있다. 발광 다이오드(238)는 마이크로컨트롤러 보드가 공급하는 3.3 V 전력과 5 V 전력을 각기 표시하여 프로그래밍 및 소자 연결 여부를 용이하게 확인할 수 있다.According to an embodiment, the upper connection board 230 may further include a light emitting diode 238 indicating whether to be connected to the lower connection board 210 and whether power is supplied from the microcontroller board on the second surface. The light emitting diode 238 displays 3.3 V power and 5 V power supplied by the microcontroller board, respectively, so that programming and device connection can be easily checked.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 연결보드의 회로도이다.6 is a circuit diagram of a lower connection board according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 마이크로컨트롤러 보드의 입출력 커넥터와 결합하는 헤더 핀(J1, J3, J5, J7)은 포고핀(J2, J4, J6, J8)과 전기적으로 연결된다. 보조 헤더 소켓을 더 포함하는 경우, 헤더 핀(J1, J3, J5, J7)은 보조 헤더 소켓(J10)의 각 단자와 병렬로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, header pins J1, J3, J5, and J7 coupled to input/output connectors of the microcontroller board are electrically connected to pogo pins J2, J4, J6, and J8. When the auxiliary header socket is further included, the header pins J1, J3, J5, and J7 may be connected in parallel with each terminal of the auxiliary header socket J10.

3.3 V 전원 입력부와 연결되는 헤더 핀인 J2-3 및 5 V 전원 입력부와 연결되는 J2-5는 각각 전원 입력 여부를 표시하는 발광 다이오드와 연결될 수 있다.J2-3, which is a header pin connected to the 3.3 V power input unit, and J2-5, which is connected to the 5 V power input unit, may be connected to a light emitting diode indicating whether or not power is input.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are only presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention may be implemented.

100 : 마이크로컨트롤러 보드
101 : 마이크로컨트롤러 103 : 입출력 커넥터
105 : 전원 입력장치 107 : 데이터 입력부
200 : 연결보드 키트
210 : 하부 연결보드
211 : 헤더 핀 213 : 포고핀
215 : 하부 체결부 217 : 보조 헤더 소켓
218, 219 : 발광 다이오드
230 : 상부 연결보드
231 : 헤더 소켓 233 : 동판
235 : 상부 체결부 238 : 발광 다이오드
300 : 확장보드
301 : 입출력 커넥터 303 : 모듈100: microcontroller board
101: microcontroller 103: input/output connector
105: power input device 107: data input unit
200: connection board kit
210: lower connection board
211: header pin 213: pogo pin
215: lower fastening part 217: auxiliary header socket
218, 219: light-emitting diode
230: upper connection board
231: header socket 233: copper plate
235: upper coupling portion 238: light-emitting diode
300: expansion board
301: input/output connector 303: module

Claims

A lower connection board including a header pin vertically coupled to an upper portion of the input/output connector of the microcontroller board, a pogo pin electrically connected to the header pin, and a lower fastening portion; And
A header socket vertically coupled to a lower portion of the input/output connector of the expansion board, a copper plate electrically connected to the header socket, and an upper connection board including an upper fastening part,
The upper fastening part is fastened with the lower fastening part to stack and connect the upper connection board on the lower connection board,
When the upper fastening part and the lower fastening part are fastened to each other, the pogo pin is electrically connected to the copper plate at a corresponding position.

The method of claim 1,
The connection board kit, characterized in that the upper fastening part and the lower fastening part are fastened using magnetic force.

The method of claim 2,
The upper fastening portion includes a concave portion or a protrusion in the center,
The connection board kit, characterized in that the lower fastening portion includes a protruding portion or a concave portion engaged with the upper fastening portion.

The method of claim 1,
The lower connection board further comprises an auxiliary header socket electrically connected to the header pin.

The method of claim 1,
The connection board kit, wherein the lower connection board includes a light-emitting diode indicating whether power is supplied when electrically connected to the microcontroller board.

The method of claim 1,
Wherein the upper connection board comprises a light emitting diode indicating whether power is supplied when electrically connected to the lower connection board.