단선과 합선을 자동 검출 하는 케이블 체커(Cable Checker) 시리즈 4

케이블 체커(Cable Checker) 시리즈 4 단선과 합선을 자동 검출 하는 케이블 체커(Cable Checker) 시리즈 4 앞서 로터리 스위치를 대신한 순차 점멸 회로를 응용하여 자동으로 케이블을 점검하는 케이블 체커를 만들어 보았는데, 육안으로 모든 것을 식별해야 되는 조금 아쉬운듯한 회로였지요..해서, 케이블 뭉치 또는 배선 뭉치에 이상이 있으면(단선 또는 합선) 체커의 동작을 중단하고, 알람을 발생시켜 단선과 합선 자동검출 하는 회로를 꾸며 봤답니다. 회로도<div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/8c0ed253c4e17a5306a1386165fe21e7ce510638" class="txc-image" width="700" height="475" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/8c0ed253c4e17a5306a1386165fe21e7ce510638" data-origin-width="1016" data-origin-height="690"></div> 자세한 회로도, 부품 목록, 부품 배치도, 패턴도는 여기를 클릭하세요<a href="https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/85" target="_blank" class="ke-link">https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/85</a>  회로는 클럭을 발생하기 위한 CD4093과 순차적인 출력 클럭을 발생하기 위한 CD4017, 단선 여부 또는 합선 여부를 검출하기위한 LM393 IC를 사용했답니다. 회로 동작은 U1C와 저항 R1, 콘덴서 C1으로 구성된 발진회로로부터 클럭을 발생시켜 10진 카운터 U2로 보내진답니다..U2로 보내진 클럭은 U2의 출력 Q0부터 Q9까지 순차적으로 출력되어지고, 각각의 클럭신호는 트랜지스터를 구동시키게 된답니다.. 트랜지스터는 CD4017의 출력전류가 10mA 정도의 작은 전류를 출력하기 때문에 회로에서 필요로하는 전류를 구동시키기 위해 추가된 회로랍니다..트랜지스터로 드라이브된 전류는 수신 LED의 드라이브 저항(R35~R44)과 R45에 의해 분압되고, 이 분압된 전압을 검출하여 단선과 합선 여부를 찾아내게 된답니다... 단선의 경우, 수신 LED에 전류가 흐르지 못하게 되므로 분압저항의 검출전압은 0이 되고, 이 검출전압은 U3A 비교기의 기준전압과 비교되어 출력이 “HIGH"상태에서 “LOW" 상태로 전환되므로 LED1이 구동되어 단선임을 나타내게 된답니다. 이때 U3A의 “LOW" 상태 출력은 D1을 도통시키게 되고, R52에 의해 풀업된 U1B의 입력상태가 LOW 가 되므로 출력은 HIGH 상태가 되어 U2의 핀 13으로 돌아들어가 U2의 동작을 멈추게 되어 단선이 난 출력 Port의 상태를 그대로 유지하게 되므로 송신 모니터용 LED LTx(LT1~LT10 중 하나)를 계속 점등 상태로 유지하게 되므로 육안으로 단선 된 Port를 확인할 수 있게 된답니다. 합선의 경우, 수신 LED가 2개 이상 동시에 점등되게 되는데.. 이때 분압 저항의 검출 전압은 정상적인 수신 분압 전압 보다 높게 검출이 되고, 이렇게 높게 검출된 검출전압은 U3B 비교기의 기준전압과 비교되어 출력이 “HIGH" 상태에서 ”LOW" 상태로 전환되므로 LED2가 구동되어 합선임을 나타나게 된답니다. U3B의 “LOW" 상태 출력은 D1을 도통시키게 되고, R52에 의해 풀업된 U1B의 입력상태가 LOW 가 되므로 출력은 HIGH 상태가 되어 U2의 핀 13으로 돌아들어가 U2의 동작을 멈추게 되어 합선이 난 출력 Port의 상태를 그대로 유지하게 되므로 송신 모니터용 LED LTx(LT1~LT10 중 하나)를 계속 점등 상태로 유지하게 되고, 수신 모니터용 LED 역시 계속 점등상태를 유지하게 되어 합선된 Port를 육안으로 확인할 수 있게 된답니다. 이러한 검출신호는 회로가 정상적으로 구동될 때는 U1B 출력은 LOW 상태이므로 R54와 LED4 구성된 정상을 표시하는 녹색 LED가 점등하게 되고, 단선 또는 합선의 경우 U1B의 출력이 HIGH 상태가 되므로 LED3와 R53으로 구성된 점검(비정상)을 표시하는 LED3의 적색 LED를 점등되게 한답니다. 이러한 U1B 출력 상태는 U1D와 BZ1, Q11로 구성된 부저회로를 구동시키거나, 구동시키지 않게 되므로 케이블뭉치 또는 배선 뭉치의 이상여부를 가청음으로 알려주게 된답니다. 부품을 준비해 봅시다...<div class="table-wrap"><table data-ke-type="table" data-ke-align="alignLeft" style="width: 100%;" border="1"><tbody><tr><td style="text-align: center;">품명</td><td style="text-align: center;">형명</td><td style="text-align: center;">적용</td><td style="text-align: center;">수량</td><td style="text-align: center;">비고</td></tr><tr><td>부저</td><td>AIP12S</td><td>BZ1</td><td style="text-align: center;">1</td><td>또는 동등품</td></tr><tr><td>콘덴서</td><td>1uF</td><td>C1,C6</td><td style="text-align: center;">2</td><td>mono</td></tr><tr><td>콘덴서</td><td>0.1uF</td><td>C2,C3,C4,C5</td><td style="text-align: center;">4</td><td>mono</td></tr><tr><td>다이오드</td><td>1N4148</td><td>D1,D2,D3</td><td style="text-align: center;">3</td><td></td></tr><tr><td>콘넥터</td><td>5267-10</td><td>J1,J2</td><td style="text-align: center;">2</td><td>도는 동등품</td></tr><tr><td>콘넥터</td><td>5267-2</td><td>J3</td><td style="text-align: center;">1</td><td>또는 동등품</td></tr><tr><td>LED</td><td>Yellow 5mm</td><td>LED1</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>LED</td><td>RED 5mm</td><td>LED2</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>LED</td><td>RED 3mm</td><td>LED3</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>LED</td><td>GRN 3mm</td><td>LED4,LED5</td><td style="text-align: center;">2</td><td></td></tr><tr><td>LED</td><td>GRN 3mm</td><td>LT1~LT10,LR1~LR10</td><td style="text-align: center;">20</td><td></td></tr><tr><td>TR</td><td>KTC3192</td><td>Q1~Q10</td><td style="text-align: center;">10</td><td></td></tr><tr><td>TR</td><td>2N2907A</td><td>Q11</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>220k</td><td>R1</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>10k</td><td>R2</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>4.7k</td><td>R5~R14, R56</td><td style="text-align: center;">11</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>1.2k</td><td>R25~R34,R47,R50, R51,R53,R54,R57</td><td style="text-align: center;">16</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>220</td><td>R35~R44</td><td style="text-align: center;">10</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>300</td><td>R45</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>1.5k</td><td>R46</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>330</td><td>R47</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>560</td><td>R49</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>56k</td><td>R52</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>저항</td><td>select</td><td>R55</td><td style="text-align: center;">1</td><td>선택</td></tr><tr><td>스위치</td><td>SW SLIDE-DPDT</td><td>SW1</td><td style="text-align: center;">1</td><td>또는 동등품</td></tr><tr><td>스위치</td><td>TACK</td><td>S1</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>스위치</td><td>TACK</td><td>S2</td><td style="text-align: center;">1</td><td>* OPTION</td></tr><tr><td>IC</td><td>CD4093B</td><td>U1</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>IC</td><td>CD4017B</td><td>U2</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>IC</td><td>HA17393</td><td>U5</td><td style="text-align: center;">1</td><td></td></tr><tr><td>패턴 와이어</td><td>단선</td><td>패턴용</td><td style="text-align: center;">필요량</td><td>0.3mm, 주석도금,</td></tr><tr><td>점퍼 와이어</td><td>단선</td><td>패턴용</td><td style="text-align: center;">필요량</td><td>0.3mm</td></tr><tr><td>전선</td><td>연선</td><td>배선용</td><td style="text-align: center;">필요량</td><td>AWG24~26</td></tr><tr><td>PCB</td><td>만능 PCB</td><td></td><td style="text-align: center;"></td><td></td></tr></tbody></table></div> 부품이 준비되었으면 만들어 봅시다.<div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/15c9e8bb15bdf263a1a30c7ce61656d3fb738148" class="txc-image" width="450" height="447" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/15c9e8bb15bdf263a1a30c7ce61656d3fb738148" data-origin-width="671" data-origin-height="667"><div class="figcaption">부품 배치도</div></div><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/1877784809e95a4952c0d75a224071b4e388e02b" class="txc-image" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/1877784809e95a4952c0d75a224071b4e388e02b" data-origin-width="1165" data-origin-height="549"><div class="figcaption">패턴도와 점퍼 1</div></div><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/19dc7fb39471d61627e639b153b560b56cc42ee1" class="txc-image" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/1N6Gv/19dc7fb39471d61627e639b153b560b56cc42ee1" data-origin-width="1164" data-origin-height="555"><div class="figcaption">패턴도와 점퍼 2</div></div> 조립 완성<div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/25505D395934CC5A11" class="txc-image" width="580" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/25505D395934CC5A11" data-origin-width="580" data-origin-height="435"></div><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/261F01365934CC741F" class="txc-image" width="580" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/261F01365934CC741F" data-origin-width="580" data-origin-height="435"></div>(후면 패턴은 만능기판의 공간이 제한되어 점퍼로 대치했답니다...)  조립이 완료되고 육안검사가 끝났으면 전원을 연결하여 동작 시켜 봅시다. 1. 건전지 또는 전원공급기를 전원연결 커넥터에 연결합니다.  (이때 공급되는 전원 단자의 극성이 정상적으로 연결되어 있는지, 외부 공급전압이 9Vdc 인지 꼭 확인한 후 전원스위치를 켜세요..)2. 전원을 켜고 송신 모니터 LED가 1번이 켜지고, 오른쪽 적색 단선 표시 LED와 왼쪽 적색 점검 LED가 점등되고 부저의 경보음이  들리는가 확인합니다..3. 전원을 끄고 커넥터 J1, J2에 시험용 케이블 뭉치를 연결합니다.4. 전원을 켜고, 리셋 스위치를 누른 후, 송신 모니터 LED와 수신 모니터 LED가 순차적으로 점멸 되는지 확인합니다..   이때 왼쪽의 적색 LED.와 녹색 LED 중 정상을 표시하는 녹색 LED가 점등 되었는지 확인합니다.5. 시험용 케이블 뭉치에서 임의의 순번 전선을 단선(Open) 시킨 후 리셋 스위치를 눌러 동작시켜 임의의 순번에서    오른쪽의 단선 모니터 적색 LED가 켜지고, 왼쪽의 적색 점검 LED가 점등되는지, 경보음이 들리는지 확인합니다.   이때 수신 모니터 LED가 점등되지 않는 것도 확인합니다..   (사진에서는 3번의 송신 모니터 LED는 점등 되어있고, 단선 표시 적색LED와 적색 점검 LED 가 켜져 있는 상태에서,     수신 모니터 LED는 'off' 되어 케이블 또는 배선뭉치의 3번 선이 단선(Open) 되었음을 알려주네요...) <div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/267FDA365934CCFB35" class="txc-image" width="580" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/267FDA365934CCFB35" data-origin-width="580" data-origin-height="435"></div>6. 시험용 케이블 뭉치에서 임의의 순번 전선 2곳을 서로 합선(Short) 시킨 후 리셋 스위치를 눌러 동작시켜 임의의 순번에서    오른쪽의 합선 모니터 황색 LED가 켜지고, 왼쪽의 적색 점검 LED가 점등되는지, 경보음이 들리는지 확인합니다.    이때 수신 모니터 LED가 여러개(2개 이상) 점등되어 있는지 확인합니다..   (사진에서는 6번의 송신 모니터 LED는 점등 되어있고,  합선 표시 황색 LED와 적색 점검 LED 가 켜져 있는 상태에서,     수신 모니터 LED는 6번과 7번이 켜져 케이블 또는 배선 뭉치의 6번과 7번 전선이 합선(Short) 되었음을 알려주네요...) <div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignCenter" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2747BC335934CD3F2E" class="txc-image" width="580" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2747BC335934CD3F2E" data-origin-width="580" data-origin-height="435"></div> 동작을 시켜봅시다.<div class="figure-video" data-ke-type="video" data-video-url="https://kakaotv.daum.net/embed/player/cliplink/v03cbycRcyPmNxNydsPy7n0@my?service=daum_cafe" data-video-host="kakaotv" data-video-play-service="daum_cafe" data-video-width="712" data-video-height="400" data-ke-style="alignCenter" data-video-thumbnail="https://t1.daumcdn.net/tvpot/thumb/v03cbycRcyPmNxNydsPy7n0/thumb.png" data-ke-mobile-mobileStyle="widthContent" data-video-origin-width="712" data-video-origin-height="400"><iframe src="https://kakaotv.daum.net/embed/player/cliplink/v03cbycRcyPmNxNydsPy7n0@my?service=daum_cafe&ptoken=v2_028334f05c2c08bc3d124fd4bcc50fe6ef398c63153e76033c8da70466de8d4018e1506bef3930a2e85bb2c9485ef53902c041ff468bcd84f8c836a08a" width="712" height="400" frameborder="0" scrolling="no" allowfullscreen="" allow="encrypted-media"></iframe><div class="figcaption"></div></div>이상으로.. 케이블 체커 시리즈 4를 만들어 보았습니다.. 이렇게 단순한 케이블 체커가 업그레이드 되면서 복잡해 지는 과정을 수행해 보았습니다..보다 정교하교 단선 및 합선 뿐만 아니라 교차된 부분까지도 찾아내는 기능과 찾아낸 곳의 위치를 숫자로 표시는 등 많은 기능을 부여 할 수 도 있지만, 그러한 기능을 수행할 회로는 차후에 생각하기로 하고 케이블 체커 시리즈는 여기까지 만들어 보았습니다.