• 제목/요약/키워드: Micro-controller

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뉴런 신호 자극을 위한 8비트 전류 구동형 DAC (Design of 8bit current steering DAC for stimulating neuron signal)

  • 박지현;시대;윤광섭
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • 본 논문에서는 8비트 전류 구동형 DAC를 설계하여 뉴런 신호를 자극하기 위한 전류자극기로 활용하였다. 제안하는 회로는 10KS/s의 샘플링 주파수와 3.3V의 구동전압을 가지며, 0.35um Magna Chip CMOS 공정을 이용하여 설계하였고 Full-Custom 방식의 레이아웃을 수행하였다. 글리치 잡음을 줄이고 해상도를 높이기 위해 상위 3비트의 온도계 코드 디코더 입력과, 하위 5비트의 이진 입력의 혼합된 구조를 적용하였다. 이로 인해 글리치 에너지는 이진 입력으로만 구성된 DAC에 비해 $10nV{\bullet}sec$ 감소하였다. 또한 LSB전류가 $0.8{\mu}m$로 작기 때문에 저전력 전류 자극기로 활용될 수 있다. 제안된 전류 자극기는 MCU와 연결하여 바이패이즈 신호를 형성 할 수 있으며, 신호의 주기와 진폭을 MCU코드를 변경하며 조절할 수 있다. 측정결과 INL은 +0.56/-0.38 LSB이고 DNL은 +0.3/-0.4 LSB로서 우수한 선형성을 나타내었고 소모전력은 6.6mW로 측정되었다.

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초음파 풍향 풍속계 데이터 로거 시스템의 구현 (Implementation of Ultrasonic Anemometer & Anemoscope Data-Logger System)

  • 이우진;임재홍;강영관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권2호
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    • pp.184-190
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    • 2014
  • 선박 통신은 1993년 ISO에서 국제 표준 규격인 RS-422통신을 이용하며, 마이크로컨트롤러들 간의 통신을 위해 설계된 시리얼 네트워크 통신 방식을 사용하였으나, 최근 NMEA2000 표준화가 진행됨에 따라 점차 빠르게 Ethernet 기반 통신 환경으로 대체 되어질 전망이다. 선박에서 사용되어지고 있는 주요 계측 장비들은 점차 범용성과 편의성을 가지는 최신 장치들을 이용해 이를 관리하게 되어짐에 따라 선박 내 다양한 곳에서 이를 활용하여 제어 및 관리 시스템들이 구현되어지고 있는 실정이다. 풍향 풍속계는 선박의 마스트 끝이나 풍력 단지 가장 높은 곳에 일반적으로 설치되어 풍향과 풍속을 계측하는 장비로써, 국제해사기구(IMO : International Maritime Organization)의 규정에 따라 필수 장비로 선박에 탑재되고 있는 장비이다. 본 논문에서는 초음파 풍향 풍속 시스템을 처리하기 위해 기존에는 별도 제어 콘솔, 데이터 로거(data-logger), 인디케이터(Indicator) 등의 제어 처리를 위한 기반 장비들이 필요하였던 시스템을 사용자 환경에 따른 PC NETWORK를 이용하여 풍향 풍속 자료 처리시스템을 구현하였다. 또한, 초음파 풍향 풍속 자료 처리 시스템을 구현하기 위한 요소 기술을 기능별 함수로 나타내었으며, NMEA 2000 표준 인증에서도 별도의 운용 콘솔 없이 풍향 풍속 자료의 처리를 위한 자료 처리 운용시스템의 기능들을 구현하고자 하였다.

신체 성분 분석을 위한 다 주파수 생체전기 임피던스 분석 시스템 구현 (Implementation of Multiple Frequency Bioelectrical Impedance Analysis System for Body Composition Analysis)

  • 김성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5403-5408
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    • 2012
  • 본 논문에서는 신체 성분 분석을 위한 다주파수 생체전기 임피던스 분석법에 대하여 소개하고 이를 기반으로 다주파수 생체전기 임피던스 분석 시스템을 구현하고 그 과정 및 결과를 제시하였다. 시스템의 구성요소들을 다주파수 교류 신호 발생부, 위상 신호 검출부, 전압 신호 검출부, 제어부, 입 출력부, 전극부, 전원부로 구분하여 설명하고, 구체적으로 구현 기법을 소개하였다. 체성분 데이터의 임상적 의의를 검토하고자 세계 최고 수준의 기술을 적용하여 높은 재현도와 고정밀도의 데이터를 제공하는 전문가용 체성분 분석기로 측정한 데이터와 비교 검토하고 두 측정치간의 상관관계를 구한 결과 시스템에 의한 체성분 분석은 상당히 높은 재현성을 나타낸다고 할 수 있다.

Simultaneous and Multi-frequency Driving System of Ultrasonic Sensor Array for Object Recognition

  • Park, S.C.;Choi, B.J.;Lee, Y.J.;Lee, S.R.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.582-587
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    • 2004
  • Ultrasonic sensors are widely used in mobile robot applications to recognize external environments, because they are cheap, easy to use, and robust under varying lighting conditions. However, the recognition of objects using a ultrasonic sensor is not so easy due to its characteristics such as narrow beam width and no reflected signal from a inclined object. As one of the alternatives to resolve these problems, use of multiple sensors has been studied. A sequential driving system needs a long measurement time and does not take advantage of multiple sensors. Simultaneous and pulse coding driving system of ultrasonic sensor array cannot measure short distance as the length of the code becomes long. This problem can be resolved by multi-frequency driving of ultrasonic sensors, which allows multi-sensors to be fired simultaneously and adjacent objects to be distinguished. Accordingly, this paper presents a simultaneous and multi-frequency driving system for an ultrasonic sensor array for object recognition. The proposed system is designed and implemented using a DSP and FPGA. A micro-controller board is made using a DSP, Polaroid 6500 ranging modules are modified for firing the multi-frequency signals, and a 5-channel frequency modulated signal generating board is made using a FPGA. To verify the proposed method, experiments were conducted in an environment with overlapping signals, and the flight distances for each sensor were obtained from filtering of the received overlapping signals and calculation of the time-of-flights.

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코팅 추가에 의한 멤브레인 키보드에서의 고스트-키 검출에 관한 연구 (A study on Detecting a Ghost-key using Additional Coating at the Membrane type Keyboard))

  • 이현창;이명석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.56-63
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    • 2016
  • 본 논문에서는 멤브레인 방식 키보드에서 고스트-키를 검출하는 새로운 방법을 제시하였다. 멤브레인 필름에 저항성 도체를 추가로 코팅하는 하드웨어적인 변경을 제시하고, 이때 발생하는 정상-키와 고스트-키에 대한 최적의 검출 저항비에 관해 이론적으로 분석하였다. 저항비는 검출전압 차가 가장 작은 최악의 키 조합에 최적인 비율을 적용하며, 시뮬레이션에 의해 다른 키 조합에 대해서도 이 비율을 적용해 고스트-키를 검출할 수 있음을 보였다. 제시한 방법의 타당성을 입증하기 위해 실험 회로를 구성하고 마이크로프로세서의 아날로그-디지털 변환기를 이용해 전압을 추출하였으며, 그 결과에 따르면 정상-키와 고스트-키 사이에 뚜렷한 전압차가 발생해 멤브레인 방식 키보드에서 발생하는 고스트-키를 확실하게 검출할 수 있음을 확인하였다.

멀티코어 상의 AUTOSAR 플랫폼을 활용한 차량용 LDW 응용 서비스 개발 (Development of Vehicle LDW Application Service using AUTOSAR Platform on Multi-Core MCU)

  • 박미룡;김동원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.113-120
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    • 2014
  • 본 논문은 최근 각광을 받고 있는 차선 이탈 알림 서비스인 LDW(Lane Departure Warning)와 같은 안정성 서비스를 제공하기 위하여, 비대칭 멀티코어 플랫폼을 구성한다. 멀티코어 플랫폼은 고속 영상처리를 담당하는 고속영상 MCU(Micro Controller Unit) 코어와 안정적인 제어를 요하는 곳에 저속 제어 MCU코어를 사용하는 멀티코어 H/W 플랫폼상에 AUTOSAR S/W플랫폼을 포팅하고, AUTOSAR 개발방법론에 따른 MBD(Model Based Development) 기반 모델을 활용하여 LDW 소프트웨어 컴포넌트(SW-C)를 설계하고 동작을 검증한다. 또한 고속 영상 MCU와 저속 제어 MCU간에는 가상화 기법을 사용하지 않고 타이머 기반 공유 메모리를 이용한 폴링 기법의 IPC(Inter Processor Communication) 기능을 개발하고, 외부 타 ECU(Electronic Contol Unit)와의 CAN 통신기능을 개발하여 알람 신호, 차량 시뮬레이션 신호와 같은 제어 신호 송수신을 처리할 수 있도록 AUTOSAR S/W 플랫폼을 적용한다. 본 연구를 통하여 고속 및 저속 비대칭 멀티코어상에 AUTOSAR가 탑재된 ECU 기능 개발이 가능함을 확인함으로써, ADAS(Advanced Driver Assistance System)와 같은 다양한 응용 서비스들을 제공할 수 있게 되며, ISO 26262로 대변되는 차량 기능안정성 확보가 가능하게 된다.

동물 세포 증식을 위한 저출력 광 소스의 특성 (Characteristics of Low-level Light Source for Animal Cell Proliferation)

  • 천민우;김성환;송창훈;문성표;김태곤;박용필;김대영;김영수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.92-97
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    • 2007
  • This paper performed the basic study for developing the Photodynamic Therapy Equipment for medical treatment. We developed the equipment palpating cell proliferation using a high brightness LED. This equipment was fabricated using a micro-controller and a high brightness LED, and designed to enable us to control light irradiation time, intensity, frequency and so on. Especially, to control the light irradiation frequency, FPGA was used, and to control the change of output value, TLC5941 was used. Control stage is divided into 30 levels by program. Consequently, the current value could be controlled by the change of level in Continue Wave(CW) and Pulse Width Modulation(PWM), and the output of a high brightness LED could be controlled stage by stage. And then, each experiment was performed to irradiation group and non-irradiation group for both Rat bone marrow and Rat tissue cells. MTT assay method was chosen to verify the cell increase of two groups and the effect of irradiation on cell proliferation was examined by measuring 590 nm transmittance of ELISA reader. As a result, the cell increase of Rat bone marrow and tissue cells was verified in irradiation group as compared to non-irradiation group. The fact that specific wavelength irradiation has an effect on cell vitality and proliferation is known through this study.

저가의 MCU를 사용하여 HSMS 통신 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of an HSMS Communication System using Low-Cost MCUs)

  • 김수희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2820-2827
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    • 2015
  • 저가의 MCU를 사용한 HSMS 구동 시스템은 반도체 설비 온라인 시스템 구축에는 없어서는 안 될 필수적인 기술이다. HSMS는 더 빠른 속도의 통신이 필요하고 장비 하드웨어 구성이 용이한 어플리케이션을 위해 SECS-I 대신에 많이 사용된다. 기존의 SECS와 HSMS 디바이스는 SECS의 전반적인 프로토콜 구현되어 있어서 매우 고가이다. 이 연구에서는 기업에서 필요로 하는 SECS 프로토콜만을 지원하는 HSMS 통신 시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 저가이지만 고성능 MCU를 메인 보드로 하여 HSMS 통신을 처리하는 모듈을 설계하고, BCR을 독립적으로 처리 할 수 있는 회로를 초소형 MCU를 이용하여 설계한다. 그리고 BCR로부터 인식된 태그 데이터를 HSMS 통신 프로토콜에 부합하는 데이터로 변환하기 위해 SECS-II 메시지를 설계한다. 이 설계들을 반영한 HSMS 통신 시스템을 개발한다. 개발한 저가의 HSMS 통신 모듈은 반도체 공정에 대한 실시간 감시 및 제어 시스템에 적용될 수 있다.

다중가스센서를 이용한 화재의 조기검출에 대한 연구 (A Study on the Early Fire Detection by Using Multi-Gas Sensor)

  • 조시형;장향원;전진욱;최석임;김선규;강종위;최삼진;박찬원
    • 센서학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.342-348
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    • 2014
  • This paper introduced a novel multi-gas sensor detector with simple signal processing algorithm. This device was evaluated by investigating the characteristics of combustible materials using fire-generated smell and smoke. Plural sensors including TGS821, TGS2442, and TGS260X were equipped to detect carbon monoxide, hydrogen gas, and gaseous air contaminants which exist in cigarette smoke, respectively. Signal processing algorithm based on the difference of response times in fire-generated gases was implemented with early and accurately fire detection from multiple gas sensing signals. All fire experiments were performed in a virtual fire chamber. The cigarette, cotton fiber, hair, polyester fiber, nylon fiber, paper, and bread were used as a combustible material. This analyzing software and sensor controlling algorithm were embedded into 8-bit micro-controller. Also the detected multiple gas sensor signals were simultaneously transferred to the personnel computer. The results showed that the air pollution detecting sensor could be used as an efficient sensor for a fire detector which showed high sensitivity in volatile organic compounds. The proposed detecting algorithm may give more information to us compared to the conventional method for determining a threshold value. A fire detecting device with a multi-sensor is likely to be a practical and commercial technology, which can be used for domestic and office environment as well as has a comparatively low cost and high efficiency compared to the conventional device.

전역통과필터를 이용한 ZVZCS PS-FB DC/DC 컨버터의 제어 (A Control of the ZVZCS PS-FB DC/DC Converter using All-Pass Filter)

  • 조한진;이원철;이상석;이수원;원충연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.152-159
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    • 2010
  • 오늘날 산업이 발달함에 따라 산업현장에서는 높은 전력밀도와 전력변환 효율을 가진 전력변환장치를 요구하는 분야가 많아졌다. 현재 개발 중인 차세대 고속철도 역시 이러한 분야 중 하나로서 고효율 및 고성능 그리고 고밀도의 전력변환 장치가 필요하다. 본 논문에서는 차세대 고속철도에 사용 될 배터리 충전장치의 새로운 제어방식을 제안한다. 배터리 충전장치용 위상천이(PB;Phase shift) FB(Full-bridge) ZVZCS 컨버터는 크게 1차 측 보조회로를 갖는 방식과 2차 측 보조회로를 가지는 방식으로 분류할 수 있다. 전역통과필터를 사용한 PWM 스위칭기법은 2차 측에 공진회로를 갖는 ZVZCS 컨버터를 제어하기 위하여 제안되었다. 디지털 전역통과필터는 기존의 위상지연 IC 대신에 ATmega_128 마이크로컨트롤러에 의한 제어를 하였다. 제안된 토폴로지를 확인하기 위해 PSIM 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션하였고 1[kW] 축소모델을 제작하여 실험하였다.