DIP 스위치 설정 가이드

ESP32-S3 UWB 보드의 10-position DIP 스위치 매핑. 모든 설정은 전원이 켜진 상태에서 실시간 적용됩니다 (500 ms 디바운스 후 STM32 재설정).

1. 전체 매핑

SW	GPIO	기능	ON (HIGH)	OFF (LOW)
SW1	IO11	인덱스 bit 0 (LSB)	+1	0
SW2	IO10	인덱스 bit 1	+2	0
SW3	IO9	인덱스 bit 2	+4	0
SW4	IO46	인덱스 bit 3	+8	0
SW5	IO3	인덱스 bit 4	+16	0
SW6	IO8	인덱스 bit 5 (MSB)	+32	0
SW7	IO7	데이터 레이트	850k	6.8M (기본)
SW8	IO6	LAN (Ethernet)	활성화 (DHCP + MQTT)	비활성화 (기본)
SW9	IO5	Gateway 모드	활성화	일반 모드
SW10	IO4	역할 (Role)	Anchor	Tag

Strapping 핀 주의

SW4(IO46)와 SW5(IO3)는 ESP32-S3 strapping 핀이다. 부팅 시 상태가 boot mode/디버그 로그에 영향을 줄 수 있으니, 정상 부팅에 문제가 있으면 해당 스위치 위치를 점검할 것.

스위치는 3.3V 단락형(외부 풀다운 없음). ESP32 내부 풀다운 사용. ON = HIGH = 1.

2. 모드별 동작

일반 모드 (SW9 OFF)

• 부팅 시 STM32에 저장된 Role/Id/Rate를 2.5초간 청취
• 스위치 값과 일치 → provisioning 스킵 (빠른 부팅)
• 불일치 → AT+SETCFG / SETCAP / SETRPT / SAVE / RESTART 송출 (~10초)
• 스위치 변경 시 → 500ms 디바운스 후 재설정 (STM32 재시작 동반)
• OLED: A0 6.8M, T15 850k 등
• SW8 ON이면 부팅 마지막에 ENC28J60 초기화 + MQTT 연결 시도

게이트웨이 모드 (SW9 ON)

• STM32에 아무 명령도 안 보냄 (provisioning 완전 스킵)
• 순수 패스스루: USB CDC ↔ UART2 양방향 + AT+RANGE → JSON 변환만
• SW1~6, SW7, SW10 스위치 값 모두 무시 (실제 역할/ID는 STM32가 마지막에 저장한 값)
• SW8(LAN)은 게이트웨이 모드에서도 살아있음 — 게이트웨이로 쓰면서 동시에 MQTT publish 가능
• OLED: Gateway
• 부트 루프 시 임시 회피용으로도 유용 — SW9를 ON 하면 ESP32가 STM32를 건드리지 않으니 깔끔하게 부팅

3. 인덱스 계산 (SW1~SW6)

이진수, SW1이 LSB:

idx = SW1 + (SW2 × 2) + (SW3 × 4) + (SW4 × 8) + (SW5 × 16) + (SW6 × 32)

원하는 idx	SW6	SW5	SW4	SW3	SW2	SW1
0	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF
1	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	ON
2	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	OFF
3	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	ON
5	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	ON
10	OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF
16	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF
32	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF
63	ON	ON	ON	ON	ON	ON

범위: 0 ~ 63 (UWB_TAG_COUNT=64와 일치)

4. 데이터 레이트 (SW7)

DW3000 UWB 데이터 전송 속도. AT+SETCFG의 freq 비트 + AT+SETCAP의 슬롯 시간이 같이 변경됨.

SW7	레이트	슬롯 길이	특징
OFF	6.8M	10ms	짧은 패킷, 높은 throughput, 거리 살짝 짧음
ON	850k	15ms	긴 패킷(더 강한 동기화), 거리 길고 노이즈에 강함

4-1. LAN / MQTT (SW8)

ENC28J60 이더넷 + MQTT 게시 스택 ON/OFF.

SW8	동작
OFF	LAN 비활성. 기존 동작과 동일 (USB 시리얼 + OLED + UART 패스스루만).
ON	부팅 시 ENC28J60 초기화 → DHCP → broker.hivemq.com:1883 MQTT 연결. AT+RANGE에서 만든 JSON을 uwb/range/{A\|T}{idx} 토픽으로 publish.

핀 배선 (ENC28J60-I/ML)

신호	GPIO
LAN_SPI_MOSI	IO13
LAN_SPI_MISO	IO14
LAN_SPI_SCLK	IO21
LAN_INT	IO47
LAN_SPI_CE	IO48

MQTT 토픽 / payload

• 토픽: uwb/range/A0, uwb/range/T5 등 (역할 + idx)
• 클라이언트 ID: uwb-A0-XXXXXX (eFuse MAC 끝 3바이트로 유니크화)
• 페이로드(예): {"id":3,"range":[1234,1280,1310,...]} — 시리얼 로그와 동일한 JSON

OLED 표시

SW8 ON일 때 버전 배너 아래 첫 줄에 LAN 상태가 고정 표시됨:

• LAN ... — DHCP 시도 중
• L 192.168.1.5 — 링크 OK / MQTT 연결 안 됨
• M 192.168.1.5 — MQTT 연결 OK (publish 가능)

SW8은 부팅 시점에만 읽음. 런타임에 토글해도 LAN을 다시 올리지 않음 — 변경 후 재부팅 필요.

5. 자주 쓰는 설정 예시

Anchor 0 @ 6.8M (가장 흔한 기준 앵커)

• SW10 ON, 나머지 OFF
• 표시: A0 6.8M

Anchor 5 @ 6.8M

• SW10 ON
• SW1 ON, SW3 ON (= bit0 + bit2 = 5)
• 표시: A5 6.8M

Tag 0 @ 6.8M

• 모든 스위치 OFF (또는 SW10 OFF + idx 0)
• 표시: T0 6.8M

Tag 10 @ 850k (장거리)

• SW10 OFF
• SW2 ON, SW4 ON (= bit1 + bit3 = 10)
• SW7 ON
• 표시: T10 850k

PC 게이트웨이 (USB로 JSON 받기)

• SW9 ON (다른 스위치 위치 무관)
• 표시: Gateway

6. 시리얼 진단 출력

부팅 후 2초마다 OLED와 별도로 시리얼에 다음 형식으로 찍힘:

[dip] Tag 6.8M idx=0 | SW1..6(idx)=000000  SW7(freq)=0  SW8(LAN)=0  SW9(GW)=0  SW10(role)=0

게이트웨이 모드면 GW 접두사가 붙음:

[dip] GW Tag 6.8M idx=0 | ...

스위치 변경 직후엔 추가로:

dip->A5 6.8M
[provision] A5 6.8M
AT+SETCFG=5,1,1,1
...

7. 주의사항

• 부트 루프 발생 시: SW9 ON으로 게이트웨이 모드 진입 → ESP32가 STM32를 건드리지 않으니 부트 루프 멈춤. 그 상태에서 시리얼 로그로 STM32 현재 상태(Role:Anc, Id:0, Rate:6.8M 등) 확인.
• SW4(IO46), SW5(IO3) strapping 핀: 부팅 시점의 상태가 ESP32 boot mode에 영향. 굽기/플래시 중엔 OFF 권장.
• provisioning 시 STM32 재시작: SW10/SW7 또는 idx 비트를 바꾸면 STM32가 AT+RESTART로 재부팅됨. 측위 데이터 ~5~10초 끊김.
• 3.3V 디커플링: 다수 보드 동시 운용 시 STM32의 플래시 쓰기/UWB TX 스파이크로 ESP32가 brownout(=POWERON 리셋)을 일으킬 수 있음. 100µF 이상 디커플링 캡 추가 권장.

8. 핀 사용 요약

GPIO	용도
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 46	DIP SW1~SW10 (순서 거꾸로)
13	LAN_SPI_MOSI (ENC28J60)
14	LAN_SPI_MISO (ENC28J60)
16	STM32 RESET (active-low, 항상 HIGH)
17	UART2 TXD → STM32
18	UART2 RXD ← STM32
21	LAN_SPI_SCLK (ENC28J60)
38	I2C SCL (OLED)
39	I2C SDA (OLED)
43,44	UART0 TX/RX (USB-UART 브릿지, Serial 로그)
47	LAN_INT (ENC28J60)
48	LAN_SPI_CE (ENC28J60)