마스보드를 제어보드로 활용한 cnc/3d프린터 컨트롤보드 통합

DIY cnc 및 3프린터에 라즈베리아 같은 open hw 보드를 이용해 제어 보드로 사용할수 있지 않을까? 해서 이전에 icbanq(http://www.icbanq.com) 에서 진행한 마스보드 무상체험 이벤트에 응모해 선정 되었었습니다. 

이번엔 두번째 미션인 신청시에 진행 하려 했던 사항에 대하여 포스팅을 하겠습니다. 진행해보려 했던 사항인 마스 보드를 제어 보드로 사용하여 컨트롤 보드에 통합 가능성 대해서 확인해 보았습니다.

일단 마스보드의 크기 에서는 아래 사진에서 볼 수 있는것같이 컨트롤 패널에통합 하는 것은 무리가 없어 보입니다.

현재 취미용으로 사용하고 있는 필자의 DIY cnc 라우터입니다. 3d프린터 헤드까지 부착해 놓아서 선들이 복잡하네요.

뒤쪽 컨트롤 패널에 마스보드의 크기를 가늠해 보았습니다. 마스보드의 크기가 크지 않아 통합하는 것에는 무리가 없어 보입니다. 

둘째로 신호의 입출력을 포트입니다. 마스보드에는 usb, sata, lan, hdmi, 확장 포트를 확인할수 있었습니다. diy 시에많이 쓰이는 컨트롤 프로그램인 mach3 나 emc2 의 경우에는 LTP 포트를  기본으로 사용합니다. 마스 보드의 경우 옆에 확장핀을 gpio로 설정해서 사용할수 있어보입니다.

세번째로 마스보드는 리눅스가 지원되는 보드이므로 emc2 가 포팅되는지 여부입니다. 이부분의 자료 조사를 위해 구글신 님께 여쭤보니 라즈베이 파이와 비글 보드에서는 xenomai 기반으로 포팅을 하여 gpio 출력으로사용하고있는 자료를 검색할수 있었습니다. 이런 내용으로 종합해보면 xenomai를 마스보드에 올리면 마스보드에서도 포팅이 가능할 것으로 생각됩니다.

일단 마스보드를 확인해 보기위해부팅을 해보았습니다. 기본적으로 마스보드의 nand에는 안드로이드가 탑재되어있었습니다. 

사용해야하는 os는 리눅스 이므로 nand는 사용하지 않고 sd 를 사용해 리눅스를 올려보았지만 그상태에서는 xenomai framework 를 올릴수 있는 방법이 없었습니다. 인터넷 검색을 통하여 커널컴파일을 하여 올릴수 있는것을 알 수 있었습니다. 마스 보드에 사용된 A10 SoC에 적용된 xenomai 는 찾을수가 없었지만 Allwinner사 제품군인 a13에 적용한 자료를 찾을수 있었습니다. 이를 토대로하여 a10에 적용할수 있도록 직접 커널의 아키텍쳐 소스를 수정하여 컴파일 해보기로 했습니다.

VirtualBox에 LINUX 12.04LTS 를 설치한후 크로스 컴파일 환경을 만들어 커널을 컴파일 하였습니다.

부팅 메시지 확인을 하기위해 케이블,브레드 보드,usb2usart,마스보드,멀티메타 등을 준비하였습니다.

커널소스를 수정하고 컴파일을 진행해보았습니다. 처음 소스를 수정하였을땐 아키텍쳐 부근 컴파일시 에러를 내면 진행이 되지 않았는데. 그간 배워둔 곤충학을 토대로하여 디버깅후 다시수행하니 컴파일 진행이 되는군요 역시 컴파일 시간은 상당히 오랜시간이 걸렸습니다.

부팅메시지를 확인하기위해 마스보드 사이트에서 제공해주는 회로도를 토대로 uart 핀을 확인 하였습니다. usb2uart 를 이용하여 하이퍼터미널 연결로 부팅 메시지를 할수 있습니다.

마스보드의 확장핀에 uart 를 연결 한 사진입니다. 납땜하고 남은 부품의 다리와 전선을 연결후 수축튜브를 이용해 점퍼를 만들었습니다. 0.8 파이 정도 되는것을 사용하니 안정적으로 확장핀에 임시로 꼽아 볼수 있었습니다.

컴파일된 커널 이미지와 루트파일시스템을 sd 카드에 넣어주고 부팅을 해보았습니다. 커널 로딩 메시지가 보이네요 커널에 Xenomai가 적재된것을 확인할수 있습니다.

이번 커널 컴파일에서는 짧은 시간동안 커널 소스를 수정한 관계로 wmac 드라이버 부근에서 멈춰버리는 현상이 보이네요 일단 에러 로그를 출력해주지 않았으니 관련 소스전체를 해석해서 수정을 해야 겠군요 안정화 시키려면 상당히 많은 시행착오와 시간을 요하기 때문에  이번포스트에서는 xenomai의 커널 적재까지 확인해보았습니다.

마스보드에서도 xenomai 가 올라간 안정적인 커널이미지가 있으면 라즈베리 파이에 emc2 포팅이 되었던 자료를 토대로 하여 마스보드에도 G코드 해석기를 올려 제어보드로 사용이 가능할것 같습니다.

필자가 인터넷을 검색한 내용에서는 아직 마스 보드와 큐비보드 hackberry 등 a10 을 SoC를 사용하는 개발 보드 유져 그룹에는 아직 emc2나 xemomai framework 포팅한 내용의 공식 진행사항이나 관련 사항은 찾아 볼수 없었습니다.

하지만 질문 답변 내용을을 살펴보니 몇몇 분들이 진행을 하고 계시는것 같습니다.마스보드의 경우 A10 SoC 를 사용하고 있으므로 이것을 사용하는 보드들의 라이브러리를 이용할수 있기때문에 시간의 지남에 따라 유저 개발그룹으로 부터 많은 라이브러리가 생성되어 더욱더 많은것을 손쉽게 할수 있을것 같습니다.

다음번에는 세번째 미션인 마스보드 사용후기 포스트로 만나뵙도록 하겠습니다. 사용후기에서는 개발보드로서의 마스보드에 대해 이야기 해보도록 하겠습니다.

또 체험단 미션을 마친후 필자가 마스보드를 활용한 사항들은 필자가 운영하고 있는 블로그인 프미케의 낙서장(http://pmice.tistory.com)에 게시할 예정이오니 많은 관심 부탁드립니다.

끝까지 읽어 주셔서 감사합니다.

- 2013.08.22 나무의날에 프미케 -

* 본 포스트는 필자가 운영중인 블로그(티스토리, 네이버)에 전체 포스트를 동시게시합니다.

* 본 제품은 ICbanQ에서 후원하고 ICbanQ 무상 체험단 8기 활동의 일환으로 체험 제품을 제공받아 작성되었습니다.