EL Wire 컨트롤 모듈 (EL Escudo Dos 실드)

EL Wire

EL-Wire 는 네온사인 효과를 내는 조명장치의 일종입니다. 보통 차량 튜닝을 할 때 멋을 내기 위한 용도로 많이 사용되곤 하는데, 저전력으로도 구동이 가능하기 때문에 의류나 물체의 형태를 강조하는 용도로도 사용되곤 합니다. EL-Wire 는 이름처럼 긴 선 형태로 판매되는게 일반적인데 사각형 또는 기타 모양 형태로(EL Panel, EL Tape) 판매되기도 합니다.

어쨌든 EL-Wire를 이용하면 네온사인처럼 독특한 효과를 낼 수 있습니다. 소모 전류가 낮은 대신 밝기가 상당히 약하기 때문에 주광에서는 거의 효과가 없지만 야간에는 시선을 끌기에 충분합니다.

EL 와이어는 일반적인 LED 처럼 동작하지 않습니다. 그보다는 커패시터(capacitor)에 가깝다고 합니다. 따라서 아두이노에서 PWM 핀을 이용해서 밝기를 제어 할 수 없습니다. 그리고 AC 전원을 사용하는 특징이 있습니다. (100V, 1000Hz)

흔히 차량의 12V(시거잭) 또는 건전지(3V)로 EL-Wire 를 밝히는데, 실제로는 인버터를 이용해서 AC 전원으로 변환해서 밝히는 겁니다. 인버터는 보통 3V, 12V 인버터를 사용합니다. 3V는 건전지를 이용해 휴대용으로 만드는데 좋고, 12V는 어댑터를 이용해 더 긴 길이, 더 밝은 EL-Wire를 원할 때 적당합니다.

3V 인버터

12V 인버터

EL Escudo Dos

EL Wire 는 AC 전원으로 동작하기 때문에 아두이노와 같은 마이크로 컨트롤러로 ON/OFF 제어를 하기 까다롭습니다. 그래서 전용 컨트롤러 모듈이 필요합니다. 이를 쉽게 할 수 있도록 도와주는 모듈이 바로 EL Escudo Dos 실드입니다.

아두이노에 끼워서 쓸 수 있기 때문에 사용이 간편할 뿐 아니라 총 8개의 EL-Wire(또는 Panel, Tape) 를 제어할 수 있습니다. 아두이노 보드에 9~12V 어댑터를 연결하면 자동으로 EL Escudo Dos 실드에도 전원이 공급됩니다.

그런데 EL Escudo Dos 실드에는 인버터가 포함되어 있지 않습니다. 그래서 일단 인버터는 별도로 구매해서 연결해줘야 합니다. 3V, 12V 인버터 모두를 사용할 수 있으며 연결할 때는 아래 순서로 연결하면 됩니다.

DC to Inverter (실드의 DC 전원을 인버터로 공급)
실드의 (+) ==> 인버터의 + 입력 (빨간색 선)
실드의 (-) ==> 인버터의 – 입력 (검은색 선)
AC from Inverter (인버터의 AC 전원을 실드로 공급)
인버터의 두 라인을 순서에 관계없이 2개의 (~) 포트에 연결

여기서는 아두이노에 9V 또는 12V 어댑터를 연결해서 아두이노와 EL-Wire에 DC 전원을 공급하는 것으로 가정하고 있습니다. 만약 별도의 외부 어댑터나 건전지 전원을 사용해서 EL-Wire에 전원을 공급하고 싶다면 DC to Inverter (+), (-) 포트를 실드에 연결하지않아도 됩니다. 인버터에 직접 DC 전원을 넣어주고 AC 전원만 실드에 연결하면 됩니다.

여기서 한가지 주의할 점이 있습니다. EL Escudo Dos 실드에 연결한 인버터의 종류와 공급되는 DC 전압에 따라 EL Escudo Dos 실드의 점퍼 설정을 해줘야 합니다.

	3V inverter	12V inverter
3.7V Lipo battery	close SJ1	won’t work
5V supply	no changes needed	close SJ1, very dim
9V supply	no changes needed	close SJ1, dim
12V supply	no changes needed, but will run warm	close SJ1, bright!
> 13.5V supply	no changes needed, but will run warm	replace regulator resistors A and B for 12V output, see schematic and LM317 datasheet

위 표에서 [close SJ1] 에 해당하는 경우 실드의 SJ1 점퍼를 납땜해서 연결되도록 만들어줘야 합니다.

이정도만 설정해주면 EL-Wire를 아두이노에서 제어할 준비는 끝납니다. 이제 EL Escudo Dos 실드를 아두이노에 결합하고 EL-Wire를 연결한 뒤, 간단한 스케치만 작성해주면 됩니다.

주의!!! 반드시 EL-Wire를 하나 이상 연결하고 EL Escudo Dos 실드에 전원을 넣으세요. 실드가 원활히 동작하기 위해서는 적절한 부하가 필요하기 때문입니다.

소스코드 (스케치)

EL Escudo Dos 실드는 8개의 EL-Wire 연결 포트를 제공합니다. 순서대로 A~H 까지 보드에 표기되어 있습니다.

A~H 까지의 포트는 아두이노의 2~8번 핀으로 제어할 수 있도록 되어 있습니다. 따라서 아두이노 2~8번 핀을 digitalWrite() 함수로 제어하면 EL-Wire를 원하는대로 on/off 시킬 수 있습니다.

void setup() {                
  pinMode(2, OUTPUT);  // channel A  
  pinMode(3, OUTPUT);  // channel B   
  pinMode(4, OUTPUT);  // channel C
  pinMode(5, OUTPUT);  // channel D    
  pinMode(6, OUTPUT);  // channel E
  pinMode(7, OUTPUT);  // channel F
  pinMode(8, OUTPUT);  // channel G
  pinMode(9, OUTPUT);  // channel H
}

void loop() 
{
  // turn on
  for (int x=2; x<=9; x++)
  {
    digitalWrite(x, HIGH);   // turn the EL channel on
  }

  // turn off
  // turn on
  for (int x=2; x<=9; x++)
  {
    digitalWrite(x, LOW);   // turn the EL channel off
  }
}

참고로 실드는 LED를 하나 포함하고 있는데 아두이노 10번 핀과 연결되어 있습니다. 10번 핀을 이용해서 LED를 제어할 수 있습니다.

EL-Sequencer를 사용하면 더 편리하게 EL-wire를 제어하고, 휴대용으로 만들 수 있습니다. 이미 아두이노 칩을 보드에 포함하고 있기 때문에 외부 전원(LiPo 배터리 혹은 건전지 등), 인버터, EL-Wire만 연결하면 됩니다. 제어 방법은 EL Escudo Dos 실드와 거의 유사합니다.

참고자료