반응형
타겟 보드: Raspberry Pi Zero W
| 항목 | 사양 |
| SoC | Broadcom BCM2835 |
| CPU | ARM1176JZF-S, 단일 코어, ARMv6 (Thumb-2, VFPv2) |
| RAM | 512 MiB (GPU와 공유) |
| 무선 | 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.1 (CYW43438) |
| 저장 | microSD |
| GPIO | 40핀 헤더 (Pi HAT 호환) |
| 전원 | 5 V (Micro USB), 실제 SoC는 3.3 V 레귤레이션 |
개발 시 주의
- ARMv6이므로 최신 Cortex-A 툴체인 기본 -mcpu=cortex-a7 등과 호환되지 않음 → arm-none-eabi + -march=armv6zk -mtune=arm1176jzf-s.
- L2 캐시 없음, 메모리 대역폭 제한 → 제어 루프는 단순·캐시 친화 코드 유지.
- WiFi/BT는 SDIO/UART 복합; v1에서는 UART 브리지 또는 외부 ESP로 원격을 단순화하고, v2에서 SDIO WiFi 드라이버 검토.
RC 차량 기준 하드웨어 블록
[배터리 2S~3S LiPo] --> [BEC 5V] --> Pi Zero W
--> [모터 ESC] <-- PWM (GPIO)
--> [서보] <-- PWM (GPIO)
[모터] <--- ESC
[조향] <--- 서보
(선택) [IMU MPU6050] --- I2C
(선택) [엔코더] ------- GPIO / SPI
(선택) [초음파] ------- GPIO trigger/echo권장 BOM (초기 프로토타입)
부품역할비고
| Pi Zero W | 메인 컴퓨터 | 헤더 납땜 |
| microSD 8GB+ | 부트 미디어 | Class 10 |
| 양방향 모터 드라이버 (예: TB6612) 또는 브러시드 ESC | 구동 | PWM + DIR 또는 서보 신호형 ESC |
| 5 V BEC (≥2 A) | Pi 전원 | 모터 전원과 분리 권장 |
| 9 g 서보 | 조향 | 50 Hz PWM, 1–2 ms 펄스 |
| LiPo + 저전압 알람 | 주 전원 | 소프트웨어 LVC는 v2 |
| 레벨 시프터 (3.3 V tolerant 확인) | 5 V TTL 장치 연결 시 | 많은 ESC는 3.3 V PWM 수용 |
GPIO / PWM 할당 (초안)
Pi Zero W는 하드웨어 PWM이 제한적(PCM/PWM0/PWM1, 핀 공유). v1 제안:
신호물리 핀 (BCM)모드설명
| MOTOR_PWM | GPIO12 (PWM0) | ALT0 PWM | 스로틀 또는 H-bridge PWM |
| MOTOR_DIR | GPIO13 | OUT | 전진/후진 (H-bridge 사용 시) |
| MOTOR_EN | GPIO5 | OUT | 드라이버 enable, active-low 권장 |
| SERVO_PWM | GPIO18 (PWM0) | ALT5 / SW PWM | 조향; 충돌 시 SW PWM on GPIO19 |
| STATUS_LED | GPIO47 (ACT) | OUT | 하트비트 (보드 ACT LED) |
| UART0_TX/RX | GPIO14/15 | ALT0 | 디버그 콘솔 115200 |
| I2C SDA/SCL | GPIO2/3 | ALT0 | IMU (선택) |
핀 충돌 검증 필수: PWM0을 모터와 서보에 동시 할당할 수 없으면 서보는 소프트웨어 PWM 타이머 IRQ 또는 외부 PCA9685 (I2C) 로 분리.
전기·기계 안전
- 모터 전원과 Pi GND 공통 필수, 노이즈 대비 스타 그라운드 및 모터 라인 LC/RC 스너버 검토.
- Pi 전원 라인에 TVS/퓨즈; 역기전력은 ESC/드라이버 측 흡수.
- E-stop: 물리 스위치로 MOTOR_EN 차단 가능한 배선(소프트만 의존하지 않음).
기계 구조
- Pi Zero W는 진동·충격에 취약 → 4점 고무 마운트.
- 안테나 클리어런스 확보 (WiFi 사용 시).
- hardware/ 디렉터리에 회로도·핀아웃 PDF를 추후 추가.
문서 참고 (외부)
- BCM2835 ARM Peripherals (Broadcom)
- Raspberry Pi boot flow (official documentation)
- Pi Zero W schematics (Reduced schematics)
728x90
반응형