180204 전자부 할 일 목록.txt

전자부 사야 할 물건 목록 및 해야 할 사항 정리.
(rev 1) 2018. 02. 04. 이재린

1. 배터리 관련 (총 82500원 - 보는 대로 사 줘!)
a) 검증용 배터리
- 6V 망간 배터리 4알 * 1 (10500원) (https://www.coupang.com/vp/products/3239708?itemId=14967884&vendorItemId=3022645255&q=6V%EA%B1%B4%EC%A0%84%EC%A7%80&itemsCount=36&searchId=c29ec7d5405e4fd5a24a61b8bf4947ef&rank=13)
b) 리튬-이온 배터리 및 주변기기
- 3.7V 18650 리튬이온 배터리 * 8 (40000원) (http://www.devicemart.co.kr/1361229)
- 18650 보관 케이스 * 2 (2000원) (http://www.devicemart.co.kr/1328919)
- 18650 배터리 충전기 * 1 (14000원) (https://www.coupang.com/vp/products/40519334?itemId=148422664&vendorItemId=3335522243&q=18650+%EC%B6%A9%EC%A0%84%EA%B8%B0&itemsCount=36&searchId=4b332bc04a9c415c93db750ac3b0dc48&rank=3)
- 18650 1개 홀더 (3.7V) * 5 (8000원) (http://www.devicemart.co.kr/1311179)
- 18650 3개 홀더 (11.1V) * 5 (8000원) (http://www.devicemart.co.kr/1278963)

2. 프로세서 관련 (총 약 25만 원)
a) 아두이노 메가 * (~ 10) (약 20만 원): Chinese-Chinese or Italian-Italian ... No 짭짭두이노!!!: 아두이노의 나쁜 점을 잘 봐왔음에도 아두이노를 고집하는 이유는 저학년 부원들의 접근성이 높으며, FPGA 단계로 전환하는 과정에서 상당히 많은 시간이 소모될 것으로 생각되기 때문.
b) FPGA (possibly Xilinx Spartan-7 or Xilinx Artix-7) interface 칩 검색 必. 실험을 위해 하나 사 둘 것. (예상 비용 약 50000원) -> 하나로 디지털시스템설계 특강 준비할 것. (전기과 8학점).
c) FPGA 등의 프로세서를 충분히 활용할 경우 속도가 빠르고 (data rate ~ 수 100 kbps - 수 Mbps), 고용량 (~수백 MB)의 메모리 시스템을 구축할 수 있는지 여부도 함께 조사 必.
※ 현재 더 이상 data rate을 끌어올리려면 첫째, Arduino 기판의 baud rate 제한 (115200) 및 SD 카드의 낮은 속도와 복잡한 interface가 bottleneck이 됨은 분명함. 이 부분에 있어서 데이터 추출의 단순함을 희생하더라도 성능을 높이는 방법을 강구할 필요가 有. 고성능 통신이 해결책이 될 수도 있을듯.

3. 계통 관련 (총 약 10000 - 20000원)
a) 릴레이: 찾아봐야할듯. 파워릴레이, 스위칭릴레이의 차이 알아볼 것. 총 계통에 필요한 전류량 및 전력 계산 先진행 必. -> 추후 2월 셋째 주까지 원격 on/off 2중 proof 시스템 설계 계획.
b) Voltage follower 설계용 (계통을 합치기 위해서 안정적인 전원 공급이 필수, 관련 내용을 미리 공부하고 개념설계(?) 단계에서 필요한 부품들을 정리할 것. 가능하면 1주일 이내로.

4. 통신 프로토콜 관련 (총 약 20만 원)
a) Zigbee 추가실험 필요. 주요 고려 변수 - 통신 거리, 통신 속도(data rate), Reliability(꼭 지켜야 됨). (큰 안테나, 좋은 건전지로) 사용 전력량를 늘리거나 새로운 Zigbee 모듈을 사서 좀 더 먼 거리에서 높은 data rate의 통신망 구축의 가능성을 알아볼 것. 탁 트인 공간에서 정확한 거리 (거리 측정용 노끈을 가져가면 될 듯)를 구하는 실험을 설계할 필요가 있음. (다음 회의 必).
b) PPP Wireless Ethernet 등 좀 더 높은 전력을 소모하면서 성능을 끌어올 수 있는 통신 프로토콜이 있으면 샅샅이 뒤져볼 것.
c) Zigbee만의 독립적인 power 및 전류 소모량을 구할 필요가 있음. 최대한 빨리 할 것. 만약 (a)번 혹은 (b)번에서 에서 더 좋은 (큰) 안테나를 이용하여 더 성능이 좋은 통신 계통을 이용할 수 있는 경우, 새로운 통신 계통에서 독립적으로 이용하는 power 및 전류 소모량을 측정하여 보관해 둘 것. 이번 Identity II 발사 실험 진행을 통해 건전지에서 전력을 끌어오는 고립된 전력계통에서 최대 전류량이 매우 중요한 factor로 작용한다는 사실을 발견함. 이를 잊지 말 것.
※ 통신 프로토콜의 경우 잘 이용하면 SD 카드를 이용하는 등의 번잡한 작업을 수행하지 않고 계통 단순화 및 실험의 용이성을 확보할 수 있기 때문에 온갖 방법을 모색하는 것이 매우 많이 요구됨.

5. 센서 관련 (총 액수 미정. 회의 必)
a) 압력계 정확한 측정용 여러 부품들: Shunt 저항 및 회로 (전류량 측정용 저항), 성능 좋은 ADC 및 chip interface. 알아보고 구매할 목록 정리할 것.
b) 연소실험에서 쓰일 로드셀, 압력계에서 정확한 측정 데이터를 자동으로 추출, 안전하게 원거리에서 원격으로 실험 진행할 수 있도록 하는 실험계통 설계 필요. 매우 중요함. 1주일 이내에 부품 등의 확정이 날 것.
c) 진행하던 gyroscopic 센서와 accelerometer 를 향상시킬 수 있는 방안 강구. (每 회의 必).
d) 기존 짭두이노와의 연계성이 찐두이노의 library에서 어떻게 달라지는지를 확인할 필요가 있음. (3일 이내).
e) 센서가 잡아먹는 전류량에 대해서도 정량적으로 재보면 좋을듯? (datasheet?)

6. 데이터 수집 관련 (총 액수 미정. 회의 必. 전체/간부 회의 必)
a) 좀 더 잦은 실험이 필요함. 紙管을 이용한 compact한 로켓의 발사를 장려할 필요가 있다고 생각 - 재린. 그게 불가능하더라도 물로켓을 통한 발사 환경에서의 전자부 데이터를 주기적으로 받아올 필요가 있음. 이런 작은 로켓을 만들면서 보다 단순한 방식으로 데이터를 수집하는 용도의 작은 회로를 설계할 필요가 있다고 생각됨. 이 부분에 대해서는 兩 회의에서 이야기 되어야 함.
b) 센서 자체의 정확도가 생각보다 크지 않다는 사실을 알아냄. 특히 accelerometer의 경우에는 현재 쓰고 있는 GY-91 센서에 따라 0.98 - 1.15 정도의 multiplier가 곱해져서 들어가는 등의 성질을 보임. 실제로 두 번의 적분을 통해 궤적을 그려보고자 하는 동아리의 입장에서 이는 매우 큰 불안 요소가 아닐 수 없음. 따라서 이들 센서의 성능을 측정하는 특수한 방법의 실험의 설계가 요구되는 바. (회의 必).
※ 가능한 실험 종류:
 1) 서보 모터를 이용, 정확한 vertical acceleration 값과 실제 센서의 측정값을 비교.
 2) 셔틀 버스를 타고 돌아다니면서 GPS + INS 시스템의 XY좌표축, low, consistent acceleration 환경에서의 정확도 검증.
 3) 각도를 정밀하게 잴 수 있는 큰 3축 Gyro를 만들어서 accelerometer의 각 축방향 additive, multiplicative bias 및 correlation factor를 구하여 정확도를 산출하는 실험.
등등... 기타 추가 혹은 수정할 사항에 대해서는 이후 회의에서 차차 진행하면 될 것.

7. 기타 (약 50000원 ? 당장 필요하진 않음)
a) 기타
- 카메라 모듈: Zigbee 혹은 그 이상의 좋은 프로토콜 발견 시, 144p 동영상을 실시간으로 받는 것 정도는 함께 수행 가능할 것으로 생각됨. 여름에 쏠 예정인 IREC-Alternative 로켓으로부터 실시간 영상을 받아볼 수 있으면 앞으로 동아리 홍보 및 자금 확충에 큰 도움이 될 것으로 사료됨. 검토 요망. (사실 개인적으로 해보고 싶어서 그랬음 - 재린).