아두이노 나노 기반 DIY 오실로스코프 만들기 – 완벽한 가이드
전자 공학을 좋아하는 취미 개발자라면 저렴한 비용으로 실용적인 오실로스코프를 직접 만들어 보고 싶지 않으신가요? 이번 가이드에서는 아두이노 나노(Arduino Nano)와 SH1106 OLED 디스플레이를 이용해 파형을 시각화하고, 주파수, 전압, 듀티 사이클을 측정할 수 있는 DIY 오실로스코프를 만드는 방법을 소개합니다.
초보자부터 숙련된 제작자까지 학습과 실용성을 동시에 잡을 수 있는 프로젝트입니다!
🔧 준비물
📡 하드웨어
✅ 아두이노 나노
✅ SH1106 128x64 I2C OLED 디스플레이
✅ 택트 스위치(SELECT, UP, DOWN, HOLD용 4개)
✅ 전압 분배 저항
✅ 쇼트키 다이오드(과전압 방지)
✅ 커패시터(104)
✅ 브레드보드 또는 맞춤형 PCB
✅ 점퍼 와이어
✅ 5V 안정화 전원 공급 장치
⚡️ 1단계: 회로 개요
신호 입력은 전압 분배 회로 및 감쇠기를 거쳐 아두이노 나노의 A0 아날로그 입력 핀으로 연결됩니다. OLED 디스플레이는 A4(SDA), A5(SCL) 핀을 사용해 I2C 연결됩니다. 스위치는 다이오드를 통해 입력 신호를 결합하며, D2 디지털 핀을 인터럽트 방식으로 사용합니다.
⚠ 신호 보호 및 정확도를 위해 쇼트키 다이오드를 추가하여 과전압을 방지하고, 저항으로 입력 전압을 올바르게 조절합니다.
🖥️ 2단계: 아두이노 오실로스코프의 주요 기능
✅ 컴팩트한 디자인(Arduino Nano 기반) ✅ OLED 디스플레이(SH1106)로 실시간 파형 시각화 ✅ 수직 및 수평 스케일 조절(0.2V–50V, 200µs–200ms) ✅ 주파수 및 듀티 사이클 측정 ✅ EEPROM을 이용한 설정 저장 ✅ 트리거 극성 감지 ✅ 파형 HOLD 기능(정지 및 재생) ✅ 선택 가능한 입력 감쇠(x1, x10)
📟 3단계: PCB 레이아웃 및 3D 모델
맞춤형 PCB를 제작하여 깔끔한 조립이 가능합니다.
✅ 아두이노 나노 소켓 포함
✅ SH1106 OLED 디스플레이 장착
✅ 4개의 푸시 버튼
✅ 전압 분배 및 감쇠 회로
✅ 전원 단자 및 디커플링 부품 포함
💡 PCB를 이용하면 핸드헬드 장치 또는 벤치형 도구로 간편하게 사용할 수 있습니다.
📝 4단계: 아두이노 오실로스코프 코드
이 프로젝트의 핵심 기능은 아두이노 스케치를 통해 구현됩니다.
✔ 파형 수집: 화면 새로고침당 200 샘플을 획득
✔ 주파수 분석: 주파수 및 듀티 사이클 계산
✔ EEPROM 저장: 설정 자동 저장(전압 스케일, 시간 기준, 트리거 극성)
✔ 사용자 인터페이스: 버튼을 통한 설정 조작, OLED 실시간 데이터 표시
✔ 트리거 감지: 양극 또는 음극 에지 트리거 모드
✔ 배터리 전압 모드: 부팅 시 버튼을 눌러 배터리 전압 확인
📂 전체 소스 코드는 오픈 소스로 제공됩니다.
🚀 5단계: 코드 업로드 방법
🔹 아두이노 나노를 USB로 PC에 연결
🔹 필요한 라이브러리 설치:
- Adafruit GFX
- Adafruit SH1106
- 🔹 아두이노 IDE에서 코드 열기
- 🔹 보드 선택: Arduino Nano 및 올바른 COM 포트 설정
- 🔹 업로드 버튼 클릭
🎛️ 6단계: 사용 방법
✅ SELECT: 설정 옵션 변경(전압 스케일 → 시간 기준 → 트리거)
✅ UP/DOWN: 현재 선택된 매개변수 조정
✅ HOLD: 파형을 정지하거나 다시 실행
✅ 자동 저장: 마지막 버튼 클릭 후 5초 후 설정 저장
💡 부팅 시 UP/DOWN 버튼을 누르면 전압 측정 모드(5V 또는 50V)로 진입할 수 있습니다.
🎯 7단계: 활용 분야
🔸 신호 시각화
🔸 주파수 측정
🔸 전자 회로 디버깅
🔸 파형을 통한 학습 및 교육용 도구
🎥 8단계: 영상 자료
🔹 오실로스코프 제작 과정과 활용 방법을 확인하세요!
🔹 PCB 제조 업체 JLCPCB를 활용한 맞춤형 PCB 제작 가이드도 포함
🎉 9단계: 결론
이 프로젝트를 통해 저렴하면서도 실용적인 DIY 오실로스코프를 직접 만들 수 있습니다.
하드웨어 설계, 펌웨어 개발, 실전 신호 분석을 동시에 경험할 수 있어 매우 보람 있는 프로젝트가 될 것입니다!
🔹 간단한 부품과 기본적인 코딩만으로 포켓 사이즈 오실로스코프를 제작해 보세요!
💡 질문이 있으시면 언제든지 알려주세요! 😊