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2009.05.26 FTIR - Multi Touch Screen 만들기 - 5. 테이블 프레임 제작 및 LED 회로 (3)
2009.05.18 FTIR - Multi Touch Screen 만들기 - 4. 적외선 LED와 아크릴판 (7)

FTIR - Multi Touch Screen 만들기 - 5. 테이블 프레임 제작 및 LED 회로

Project 2009. 5. 26. 14:55

안녕하세요? 맨날맑음 입니다.
테이블 프레임(뼈대) 제작

아크릴,적외선카메라, 빔프로젝터가 준비된 상황에서 이제 이것들을 지지해 줄수있는 프레임이 필요했습니다.
프레임 설계에 있어 우선적으로 고려한점을 알아보면,
ㆍ 아크릴과, 빔프로젝터, 컴퓨터의 무게를 버틸 수 있는 튼튼한 재료
ㆍ 빔프로젝터의 영상이 아크릴에 가득 영사 될 수 있는 적당한 높이
ㆍ 적외선 카메라가 아크릴의 전체 영역을 볼 수 있는 적당한 높이
이 중 적당한 높이를 실제 테스트 전에는 정확히 알기 힘들기 때문에, 높이를 쉽게 조절 할 수 있는 방법을 택하기로하고 그 재료로써 위의 3가지 조건을 모두 만족시키는 '알루미늄 프로파일'을 선택하게 되었습니다.

이렇게 프레임 제작에 대략 10만원 가량 소요되었습니다.
조립한 프레임에 아크릴과 빔프로젝터 그리고 적외선 카메라를 올려서, 높이 및 크기를 여러번 조정하셔야 합니다.

- 완성된 프레임 -

LED 회로 만들기와 설치
처음 테스트시엔 LED를 납땜으로 연결하였지만 LED의 간격이 1.5cm로 가깝기 때문에 굳이 몸에 좋지 않은 남땜질 보다는 LED 선을 꼬아서 연결하기로 하였습니다. LED 7개와 3.3 저항 하나를 한 세트로 만들어 여러개를 연결시켰습니다. 구멍의 개수로 인해 3~4개의 LED를 연결해야 할 때가 있는데 이 때는 100 저항 하나를 연결하여 사용하였습니다.

다음 그림은 만드는 순서입니다.

1. LED를 -, + 순으로 공구를 사용하여 꼬아줍니다.
   7개 직렬을 1셋트로 구성하였습니다.
   ※ +,- 구분을 꼬아놓으면 해깔리기 때문에 전구
       머리부분을 보고 동그란면이 + 평평한면이 -로
       구분하시면 편합니다.

2. 끝부분에 저항을 연결합니다. 꼬아있는 부분끼리
   닿아서 합선되는 것을 막기위해 절연테입으로
   감았습니다.

3. 전선을 연결합니다. +, -가 구분될 수 있도록 색을
   다르게 하는것이 나중에 해깔리지 않습니다.

4. 전선을 연결한 부분을 수축튜브로
    감싸주었습니다.

5. 구멍뚫은 20mm앵글에 넣어줍니다.

6. 테이프로 고정해 놓았습니다.
   지금은 글루건으로 잘 마무리 했습니다.

7. 아크릴에 20mm앵글을 옆명에서 부착합니다.
   이때 전구가 아크릴의 중앙을 잘 비출 수 있게
   조절합니다.

8. 선정리 및 마무리

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Posted by 맨날맑음

TAG FTIR, ir led, multi touch, Touch, 멀티터치, 멀티터치스크린, 아크릴판, 프레임, 프로파일

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사랑海 2009.12.16 19:17 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

안녕하세요.
저도 멀티터치스크린 제작중입니다.
다름이 아니고 저랑 같은 IR LED모델을 쓰셨는데요
저는 8개 한 세트로해서 2옴의 저항으로 쓰고 있습니다. 1.4~1.5볼트가 개당 먹구요.
근데 구성해놓고 테스트하다가 보니 조도가 약해져서 확인해보니
다수의 LED세트중 하나 두개가 나가버려서 세트 전체가 불이 안들어오는데요 이런 적 없으셨는지요?
- 맨날맑음 2009.12.19 01:07 신고 댓글주소 수정/삭제
  사랑海님 안녕하세요?
  8개가 한세트인데.. 그중에 1개가 나가면 8개가 전부 나간다는것을 말씀하시는건가요?
  
  8개 직렬을 한세트로 구성하면 1개가 나가면 8개 전부 나가는것이 맞습니다. 하지만 다른 세트에는 영향이 없지요(세트간에는 병렬구성이기에..)
  
  그리고 저는 저 구성으로 3일씩 켜놓아도 LED가 나간적은 없었습니다. 가끔 합선으로인해 ㅠ 참사가 나긴했지만요..
  멋진 프로젝트 만드시길 바랄께요^^
사랑海 2009.12.20 12:03 신고 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

답변 감사해요 ㅎㅎ
스펙을 보니깐 맥시멈 전류가 100mA이고 따로 적정 전류값을 안적어놨는데 그 스펙에는 다 50mA로 했더군요..
전류와 전압 그래프를보니깐 100mA부터는 LED애들을 노가다를 하도 시켜서 다이오드가 타들어가는 상태드라구요; 그래서 죽도록 일시키니깐 하다 둘식 나간것 같습니다 ㅠ_ㅠ;
그래서 50mA로 계산을 해 보니 8개 1Set의 적정 저항이 32.5옴이 나오드라구요 그래서 30옴 붙여서 테스트 해봤는데 이놈들이 안죽네요;
그 전에 노가다 했다고 30옴 줘도 나가는 녀석들만 교체하고 그 이후는 별 문제 없네요;

FTIR - Multi Touch Screen 만들기 - 4. 적외선 LED와 아크릴판

Project 2009. 5. 18. 15:00

안녕하세요? 맨날맑음 입니다.
FTIR 현상이 일어나게 하기 위하여 적외선LED(IR LED)를 구성하는 방법을 알아보겠습니다.
재료로 적외선 LED와 전반사를 잘 일으키는 매질중 하나인 아크릴판이 필요합니다.

적외선 LED(IR LED)

- 적외선 LED의 스펙에 따라 터치성능에 많은 영향을 미치게 됩니다. 일단 LED의 확산성과 직진성이 성능에
    많은 영향을 끼치게 됩니다. IR LED의 구매에서 어려움이 많았는데요; 일단 오프라인으로 구할 만한 판매처가
    없었습니다.(이곳 지역이 천안이라서 그런걸지도;) 저희가 알아낸 오프라인 판매처는 용산 전자상가, 청계천
    정도가 있습니다. 대신 온라인 판매처가 몇군데 있는데 외국 쇼핑몰로 Digikey가 있으며, 국내 쇼핑몰에는
    iC114가 있습니다.
    저희는 해외 결재의 어려움이 있어서, 국내 사이트를 이용했으며, SI5312-H모델을 사용하였습니다. 이 모델의
    자세한 스펙은 이곳을 참고 하시면 됩니다. 구성에 따라 다르지만 아크릴의 옆면에 15mm 간격으로 led를
    장착한다면 예비까지해서 약 250개 정도의 led가 있어야 합니다(4방향 모두 장착했을시..)

LED 전원 공급장치

   - LED 전원 공급으로 SMPS(Switching mode power supply)를 사용 하였습니다.
     LED 전원 공급장치로 PC에 사용하는 파워서플라이를 사용해도 되지만, 간단히 쓸수 있는 위 모델을 발견
    하여 선택하게 되었습니다.(모델명 : MP30W12V) 구매가격 : 약 20,000원

아크릴 판

- 아크릴판은 천안의 아크릴 가공점에 가서 쉽게 구입 하였습니다. 아크릴 가공하는 업체는 여러곳에 있으니
    쉽게 구입하실 수 있을것이라 생각됩니다. 아크릴의 전반사는 두께 8mm이상일때 가장 잘 일어납니다.
    그래서 저희는 가로800*세로600*두께10mm짜리를 구매하였습니다. 아크릴 구매시 옆면을 투명하게 가공하
    여 달라고 해야합니다. 그래야만 led를 옆면에서 투과 시켰을 경우 빛이 잘 들어가게 됩니다.
    업체에 따라 가격이 다르겠지만 저희는 약 45,000원에 구매를 했습니다.
    사진에서의 아크릴은 나중에 설명하겠지만, 아래에 트레싱지를 붙이고 테두리에 알루미늄테이프를 붙인
    모습입니다. 원래 처음 구입하면 투명한 모습입니다.

LED 회로구성
- LED와 전원 공급 장치가 있다면 회로 구성을 해야 합니다. 전원과 LED의 스펙을 확인 하시고 V=IR의 공식에
    맞도록 구성 하시면 되는데, 이런 간단한 구성도 하드웨어를 처음 접하는 저에게는 난관이었습니다.
    LED Center라는 사이트에서 전압과 저항 갯수를 입력하면, 회로로 구성해 주어서 도움을 받았습니다.

위의 회로처럼 9개를 직렬구성에 3.3옴짜리 저항을 1셋트로 하여 병렬 구성을 할 수 있습니다. 실험 결과
LED가 7개를 1셋트로 구성하여도 터지거나 하지 않아 밝기를 높이기 위해 7개를 선택 하였습니다.

아크릴판과 LED회로 고정

                                                   - 2mm앵글에 구멍을 뚫은 모습 -
- 이제 각종 재료와 정보를 알았으므로, 아크릴판의 옆면에 LED를 고정 시켜야 합니다. LED를 아크릴판
    옆면에 고정 시키는 방법은 여러 방식이 있을 수 있지만, 우리는 20mm 앵글을 사용하여, 15mm간격으로
    구멍을 뚫어서 LED를 고정 시켰습니다. 앵글 구매는 '프로파일'가공해 주는 가게에서 할 수 있으며, 아마도 그
    곳에서 구멍을 뚫어주지 않을 수도 있습니다. 저희는 직접 핸드드릴을 이용하여 가공하였습니다. 20mm앵글의
    길이는 800mm 두개 570mm 두개를 사용하여 아크릴판의 둘레를 완전히 감쌀 수 있도록 구현 하였습니다.
    이 이외에도 아크릴 옆면에 직접 5φ짜리 구멍을 내어 LED를 그안에 넣는 방법을 사용 할 수도 있습니다.

다음번 포스팅에선 전체적인 프레임(뼈대), 적외선 카메라 및 빔프로젝터 배치에 대해 알아보겠습니다.
※ 글내용중 등장하는 쇼핑몰이나 부품의 특정 모델들은 단지 제가 사용해 본 제품일 뿐이지
     맨날맑음과는 전혀 관계 없음을 먼저 밝힙니다 ※

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DKLEE 2009.05.21 22:36 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

시연은 언제쯤 볼 수 있을까요?
- 맨날맑음 2009.05.23 16:26 신고 댓글주소 수정/삭제
  시연은 아마 6월 9일날 하게 될것 같네요^^
erniea 2009.06.11 20:18 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

안녕하세요-
FTIR 터치 스크린을 만들게 됐는데;; 아크릴판에 대해 질문좀 드릴게요.
외국 포럼에서 보니까 compliant surface에 대해 얘기가 많던데,

그냥 트레이싱지만 붙여도 잘 작동하나요?
아니면 어떻게 처리 하셨는지요?
혹은 반투명한 실리콘 고무 등을 사용하면 어떻게 될까요?
- 맨날맑음 2009.06.12 13:42 신고 댓글주소 수정/삭제
  빔프로젝터 영상을 영사하기 위한 방법으로 저희는 트레싱지를 사용하였습니다. 트레싱지 외에 전문 영사지를 사용하셔도 되지만 가격이 꽤 고가입니다. 저희는 트레싱지를 사용하였지만 만족할 만큼 뚜렷하게 화면이 영사되어 가격이 저렴한 트레싱지를 사용하였습니다. 좋은 하루되시고 FTIR 만드신다니 도움이 되었으면 좋겠네요^^
- erniea 2009.06.12 20:51 댓글주소 수정/삭제
  감사합니다~
  앞으로 제작하는 기간동안 종종 와서 질문 드릴게요;;
Rainey 2010.04.17 00:30 댓글주소 수정/삭제 댓글쓰기

880nm OSRAM SFH485P LEDs 온라인으로 구매하였고,
18" 24" 아크릴 판을 이용하는데, 80개 LED를 사용할 예정입니다. (1인치 간격으로요!)
회로 구성하는데 도움주시면 감사.
체크해주신 사이트는 봤는데,
제가 전기쪽으로는 문외한이라 정말 어렵네요.
현재 뉴욕에서 마스터 과정을 하고 있는데, nui group 사이트와 맨날 맑음님의 사이트를 계속 공부하면서 portable multitouch screen을 제작하는 중에 있습니다.
혹시 회로 구성을 어찌해야 하는 지 도움 주시면 정말 고맙겠습니다.
resistor는 어떤것을 사애 하는지 파워서플라이는 어떤것을 사야 하는지.
사진올려놓으신 것이 어렵게 보이지 않아 시작했는데, LED 파트가 난관이네요. 학교 프로젝트로 시작한것이라 빨리 마무리하고 소프트웨어도 시작해야 하거든요. 그럼 회신 부탁드립니다. 감사.
- 맨날맑음 2010.04.19 23:35 댓글주소 수정/삭제
  안녕하세요?
  위의 사이트만 참고하시면 쉽게 해결하실 수 있습니다.
  좀 더 도움이 필요하시다면, 함께 프로젝트를 진행한 동료의 블로그에 더 많은 정보가 있으니 링크 드릴께요!! http://shine10e.textcube.com/47 좋은 하루 되세요!!