라즈베리 파이 3 & 아두이노 노트북 직접 만들기: 단계별 가이드

부품 및 소모품

라즈베리 파이 3 모델 B	1개
아두이노 마이크로	2개
오니언 코퍼레이션 OLED 익스팬션	1개

프로젝트 소개

시작하며: 라즈베리 파이와 아두이노 노트북

라즈베리 파이를 처음 접한 지 몇 년, 언젠가 나만의 라즈베리 파이 노트북을 만들어보고 싶었습니다. 라즈베리 파이 3 출시와 함께 드디어 실행에 옮겼죠. 이전에도 몇 번 시도했지만 리본 케이블 단선, 힌지 구조 설계 실패 등 여러 문제로 좌절했었습니다. 그간의 실패에서 배운 점을 공유하며, 여러분이 같은 실수를 반복하지 않도록 돕고자 합니다.

1단계: 원하는 기능 정의하기

부품 구매 전, 노트북이 갖춰야 할 기능을 명확히 했습니다.

• 내장 트랙패드 (마우스 대체)
• 긴 배터리 수명
• 최소 2개 이상의 USB 포트
• 풀사이즈 키보드
• 아두이노 기반 배터리 잔량 표시기 내장
• 외부 부품 연결용 아두이노 헤더 내장
• 소형 폼팩터

라즈베리 파이 3는 와이파이와 블루투스가 내장되어 별도 동글이 필요 없습니다. 배터리 표시기는 메인 화면 옆 소형 OLED에 배터리 전압과 잔량을 상시 표시하며, 내장 아두이노는 케이스 외부로 핀 헤더를 노출해 언제든 센서나 액추에이터를 꽂아 테스트할 수 있게 합니다.

2단계: 부품 리스트

• 라즈베리 파이 3 × 1
• 아두이노 마이크로 × 2
• 7인치 라즈베리 파이 공식 터치스크린 × 1
• 18650 리튬이온 배터리 × 3
• 파워뱅크 회로 (충전/부스트 회로) × 1
• USB 허브 × 1
• 미니 USB 키보드 (7인치 태블릿용) × 1
• 수컷 USB 커넥터 × 1
• SPI OLED 디스플레이 × 1
• 보강 골판지 (케이스용)
• 트랙패드 (이전 프로젝트 제작품, 튜토리얼 링크)

대부분 부품이 서로 독립적이어서 필요에 따라 교체 가능합니다. 각 파트를 개별적으로 세팅한 후 최종 조립하는 방식으로 진행합니다.

3단계: 라즈베리 파이와 화면 설정

공식 7인치 화면은 HDMI가 아닌 50핀 리본 케이블로 GPIO에 연결됩니다. 기본값은 HDMI 출력이라 config.txt를 수정해야 합니다.

1. 최신 라즈비안 이미지 다운로드 후 SD카드에 기록 (7-Zip 등 사용)
2. SD카드의 config.txt 열기
3. 아래 코드 추가 후 저장

dtoverlay=dpi24
enable_dpi_lcd=1 display_default_lcd=1 dpi_group=2 dpi_mode=87 dpi_output_format=0x6f005 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0

화면 밝기는 기판의 포텐셔미터로 조절하세요. 또한 케이스 수납을 위해 파이의 듀얼 USB 포트 중 하나를 납땜 제거하고 USB 허브를 직결했습니다.

4단계: 배터리 팩 구성

18650 3셀(각 2400mAh)을 병렬 연결해 7200mAh 용량을 확보했습니다. 파이 전체 소비 전류 약 1A 기준 4.5~5시간 구동 가능합니다. 셀 간 전압 차이로 인한 위험을 피하고자, 연결 전 3셀 모두 4.2V까지 개별 완충했습니다. 양극끼리, 음극끼리 굵은 선으로 병렬 연결 후 파워뱅크 회로 입력단에 연결하면 끝입니다. (별도 리튬 충전 모듈 + 부스트 컨버터 조합도 가능하지만 부피가 커집니다.)

5단계: 배터리 잔량 표시기 (OLED + 아두이노)

파이 GPIO로도 배터리 전압 읽기가 가능하지만, DIY 감성 살리고자 OLED를 추가했습니다. 사용한 OLED는 SPI 타입이 아니라 7핀 연결이 필요했습니다.

OLED 핀	아두이노 핀
RST	D7
DC	D12
CS	D9
DIN	D11
CLK	D13
VCC	5V
GND	GND

전압 측정을 위해 10Ω 저항 2개로 분압 회로 구성 (A0-GND), 배터리 양극을 A0, 음극을 GND에 연결. OLED 전원용으로 아두이노 VIN과 GND에도 선을 끌어 파워뱅크 출력에 연결할 예정입니다. 코드는 batterylaptop.ino 참조.

6단계: 나머지 부품 세팅

• 키보드: 태블릿 케이스에서 분리 (가죽 컷팅 후 회로만 추출), 4선은 추후 USB 허브에 납땜
• 트랙패드: 이전 프로젝트 것 재활용, 마이크로 USB 케이블로 허브 연결
• 내장 아두이노: 모든 핀에 헤더 납땜 (브레드보드에 꽂아 정렬 후 납땸 권장), 마이크로 USB로 허브 연결

7단계: 회로 연결 (모든 것 통합)

USB 허브를 파이의 남은 USB 포트 하나에 직결, 다른 포트는 연장선으로 케이스 측면의 암 USB 포트에 연결. 트랙패드, 키보드, 내장 아두이노를 허브에 연결. 파워뱅크 5V 출력을 파이 5V 입력(마이크로 USB 또는 기판 하단 솔더 패드)에 연결. 전원 차단용 스위치를 파워뱅크 그라운드 라인 중간에 배치했습니다. (주의: 파이 전원을 그냥 차단하면 SD카드 손상 위험이 있으니, 반드시 OS 종료 후 스위드 끄기 권장)

8단계: 케이스 제작

3D 프린터가 없어 골판지 + 가단성 플라스틱(폴리모프 등)으로 제작. 골판지로 벽체 만들고 순간접착제로 조립, 내부에 핫글루와 폴리모프로 보강. 치수는 본문 이미지 참조. 3D 프린터가 있다면 더 깔끔하게 가능합니다.

9단계: 화면 힌지

가장 까다로웠던 부분. 단단한 힌지가 필수인데, 폐노트북이나 모니터에서 구할 수 있습니다. 화면 하단과 베이스 상단에 홈을 파고 폴리모프를 채운 뒤 따뜻할 때 힌지를 박아 고정. 식으면 아주 단단해집니다. 실수 시 헤어드라이어로 재가열해 수정 가능.

10단계: 주의사항 및 개선점

• 리본 케이블: 잦은 탈착으로 단선됨. 테스트 시 각별히 주의, 여분 구비 권장.
• 아두이노 2개 혼동: 베이스에 트랙패드용 아두이노와 내장 아두이노 2개가 USB 허브에 물려 있음. IDE에서 포트 잘못 선택해 트랙패드 펌웨어가 덮어써지는 사고 빈번. 포트별 라벨링 필수.

코드량 적고 라즈비안 설정도 잘 되어 있어 난이도는 높지 않습니다.

11단계: 완성

현재 매일 필기용으로 사용 중. 라즈비안에 리브레오피스 기본 탑재라 문서 작업에 충분. 와이파이/블루투스 잘 잡히고, 마인크래프트부터 고전 NES 게임까지 구동 가능. 배터리도 오래 갑니다. 정말 재미있는 프로젝트라 강력 추천합니다. 질문 있으시면 댓글이나 메시지 주세요!

코드

config.txt 추가 코드

dtoverlay=dpi24
enable_dpi_lcd=1 display_default_lcd=1 dpi_group=2 dpi_mode=87 dpi_output_format=0x6f005 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0