추억을 담은 종이 영사기

마이크로 프로세서 및 실습 1 과목시간에 8051 프로세서로 만든 종이영사기 프로젝트입니다.

뭐랄까...프로세서를 이용하여 처음으로 직접 하나부터 끝까지 설계하여 만든 첫 프로젝트라고 할까요?

후에 Atmega128과 DSP, ARM 까지 흥미를 갖고 프로젝트를 할 수 있었던 시작점이라고 하는게 맞다고 생각합니다.

사실 이프로젝트의 보고서가 없어 프로필상에도 적지 않았었는데..문서를 집정리하면서 찾게되면서 급하게 스캔을 하여 올리게 되었습니다. 개인적으로 굉장히 애착이 많이갔던 프로젝트입니다.

스캔뜬 파일을 천천히 보면서 설명하도록 하겠습니다. 

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종이영사기_작품계획서.pdf

종이영사기_최종 보고서.compressed.pdf

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 위와 같은 구상으로 진행하였습니다. 8051프로세서를 이용하여 스텝모터로 종이 필름을 돌리며 반사된 영상을 볼록렌즈를 통해 확대하여 영사기를 직접 만드는 것입니다. 

어른의 과학 최신호 Ver.15 종이필름영사기

 위 링크로 이동하시면 종이필름 영사기를 보고 직접 만들어보고 싶었죠.  

 작품의 아키텍쳐라고 할 수 있는 부분이네요. KUT51은 8051프로세서와 각종 pheripheral 회로가 구성되어있는 실습 보드 명입니다. 모터 드라이버는 직접 제작해보았던 기억이있네요. 물론 시중에 파는 모터드라이버를 사용하셔도 됩니다.

(종이영사기_최종보고서.pdf를 같이 보시면서 블로그를 보시면 이해가 빠를 것 같습니다)

sla7204m을 이용하여 직접 회로도를 그리고 납땜하여 모터드라이버를 만들었으며, 각각의 모듈별 테스트와 알고리즘을 상세히 기록해 놓았습니다. 궁금한 내용은 댓글을 통해 답변하도록 하겠습니다. (사실 지금까지 했던 작품을 빨리올리고 다른 카테고리의 내용을 작성하고 싶어서 생략합니다..)

다행스럽게도 영상으로 저장해놓은 것이 제 유투브 채널에 있더군요. 첨부하여 올려드립니다. 

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그때 당시에는 왜 스텝모터를 이용하였을까요?

생각해보시면 종이필름을 DC모터같은 것으로 주르륵 넘기게되면 빛에 반사된 영상이 비처럼 흘러내릴 수 있겠죠.

그러면 어떻게 필름 한장씩 딱딱 끊기게 보일 수 있을까요?

감잡으신 분들도 있으시겠지만 제가 생각했던 방법은 2가지였습니다.

 1. 눈의 잔상효과를 이용하기위한 LED를 반짝이기. 

필름이 도착하였을 때 불빛을 키고 지나갈동안은 끕니다. 다시 필름이 도착하게되고 LED를 키게되면 다음장의 화면만이 비추게되겠죠. 이것이 어느적당한 속도가된다면 사람의 눈은 보통 30fps정도면 되기 때문에 가능하다고 생각했습니다. 하지만 정확한 필름타이밍에 불을 껏다 키는것은 그때당시에는 어렵다고 판단하여 다음의 방법으로 진행을 했습니다.

 2. 스텝모터를 이용

필름을 정확히 한장씩 딱딱 이동시키고 멈출 수 있다면 마찬가지로 눈의 잔상효과를 이용하여 비처럼 흘러내리는 영상이 아닌 원하는 영상을 획득 할 수 있다고 판단하였습니다. 그렇게해서 진행했지만 스텝모터가 필름을 감을수록 필름을 당겨야 하는 거리를 정확하게 알 수 없으므로 사실 위의 프로젝트는 실패입니다. (스텝모터를 이용하여 필름을 당기면서 한장씩 넘기는 것이 목표인데 대학교 2학년 1학기를 하고있는 학생이 무슨 지식이 있겠습니까...나중에 지나고 생각해보니 제네바기어를 이용하면 되겠더군요..)

나중에 시간이 지나고 생각해보니 제네바 기어라는 것을 이용하면 편하겠더군요. 굳이 진동과 소음이 심한 스텝모터 대신 DC모터를 이용하며, 제네바 기어만 CNC를 이용하여 가공하여 사용한다면 정확히 한프레임씩 넘길 수 있다는 생각을 하게 되었습니다. 제네바 기어를 모르시는 분들을 위해 영상을 하나 보여드리겠습니다. 

위 의 동영상이 제네바 기어 원리입니다. 느낌이 오시나요? 그때당시에는 제네바 기어라는 것도 몰랐고 그저 만들기에 바쁜 학생에 불과했습니다. 지금에서야 이렇게 생각이 들어 글이라도 작성합니다. 정말 시간이 된다면 3D프린터를 이용하여 제네바 기어를 설계하고 Arduino를 이용한 종이영사기를 한번 제작해 보도록 하겠습니다. 더 궁금하신 내용이 있다면 댓글 남겨주시면 바로바로 답변 드리겠습니다.