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임베디드/SlimeVR

SlimeVR 트래커 PCB 제작하기 02월 10일 (ESP UART 5V 직연결 도전)

Kamilake 2022. 2. 10. 08:36

ESP8266의 전체 TTL 전압은 모두 3.3v로 원래대로라면 5V의 입력이 들어와서는 안됩니다.

그래서 5v TTL을 가지는 UART/SPI/I2C 주변기기를 연결하는 것은 사실 데이터시트 위반이 되겠습니다.

하지만 Wemos 초보자가 실수로 연결하거나 전문가라도 귀차니즘에 의해 그냥 연결하는 경우가 많았고 이는 실로 문제없이 작동했습니다.

https://hackaday.com/2016/07/28/ask-hackaday-is-the-esp8266-5v-tolerant/?fbclid=IwAR3QPM43E9xoerNzXxveElMy08zfzHvtbQ8p5pJ1lQCjbt2jX5tOmsnORg0 

 

Ask Hackaday: Is The ESP8266 5V Tolerant?

The ESP8266 is the reigning WiFi wonderchip, quickly securing its reputation as the go-to platform for an entire ecosystem of wireless devices. There’s nothing that beats the ESP8266 on a cap…

hackaday.com

여러 포럼에서도 이에 대한 실험을 하고 있고 문제가 없다는 결론을 내린 다음 댓글로 엄청난 전쟁이 이어지는 모습이 몇년째 계속되고 있습니다.

물론, 당연하지만 출력 핀에 5V를 연결하거나 메인 전원을 5v를 연결해버리는 등과 같은 비정상적인 결선은 당연히 장비를 손상시킵니다.

이를 확인하는 방법으로 소모전류를 측정해볼 수 있습니다.

칩이 이상한 방식으로 전력을 소모하거나 발열이 생기는 지 알 수 있는 간편한 수단이에요.

제 FBT 센서에서 USB를 UART로 바꾸기 위해 사용한 CH340C는 지금 위 사진과 같이 3.3v 전원을 받고 있습니다.

그러나 저 3.3v 전원은 언제나 3.3v를 공급하지 않습니다.

4.2V 리튬이온 배터리로부터 두개의 LDO 레귤레이터를 거쳐 3.3v를 만들어내는데 이 레귤레이터는 승압기능이 없습니다.

리튬이온 배터리는 0%일때 2.5v까지도 내려가는데 리튬이온 전원이 그대로 레귤레이터를 거치면 2v대의 전압을 출력하게 됩니다. 그러면 3.3v 장비는 전부 2.5v만 먹고 동작해야 하는데 안타깝게도 CH340은 2.5v에서는 인식조차 되지 않죠..(주변기기인 ESP8266과 MPU-6050은 문제없이 작동합니다)

그 말은...

즉, 배터리가 부족하면 USB가 안됩니다(!)

없는게 아니라 막 80%에서도 안됩니다. 오로지 100% 에서만 돌아갑니다(....)

사실, 초기 설정 외에는 USB를 쓸 일이 없어서 필요없는 부분이긴 합니다만,  매우 신경쓰이는데다 애매하게 인식된 상태에서 프로그램을 올리고 싶지도 않기에 5V를 공급하도록 하겠습니다.

어떻게 될지는 해 보고 결정하죠!

4번과 16번 다리를 절단하고 4번은 1uF-GND로 연결한 다음 16번은 VCC에 연결하면 됩니다.

다음과 같이 TP4056의 VBUS에서 5V를 뽑아오고 4번핀(V3핀)에 캐패시터를 추가했습니다.

.................

USB를 연결해도 아무 일도 안 일어나네요..?

원인이 뭘까용........

장치 인식 실패가 10분의 1 확률로 뜨고 더는 아무 일도 일어나지 않습니다.

회로에 불량이 있을지도 모른다는 생각에 CH340에서 USB 신호를 직접 뽑아 연결해 봤습니다.

안 됩니다. PC에서 장치를 인식할 수 없다는 경고 메세지가 표시됩니다. 

(경고를 띄웠다는 건 인식은 했다는건데(들려? 아니 안들려!!)....)

으악 내 패드가....

칩을 분리 후 데이터시트에 맡게 외부에서 결선해 테스트했습니다.

진짜 저렇게까지 했는데도 인식이 안됩니다. 

칩 불량이 강하게 의심되었고 새로운 칩으로 다시 PCB를 만들어 도전해보도록 하겠습니다.

그럼 이만...