• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.11-16
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• 2023

EtherCAT is an Ethernet-based fieldbus system standardized in IEC 61158 and SEMI, and widely used in the fields of factory automation, semiconductor equipment and robotics. In this paper, without operating system, we have implemented an EtherCAT master with an open source EtherCAT master stack SOEM on STM32 Nucleo-144 board with an STM32F767 microcontroller. And its jitter performance has been evaluated at the output of the network port to include all the effects of the entire system in the results. The results show that the implemented EtherCAT master has precise control performance for control frequencies from 1KHz to 8KHz and relatively superior jitter performance compared to the EtherCAT masters with real-time patched Linux operating system.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.74-79
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• 2012

본 논문은 2011년 개정된 "감지기 형식승인 및 검정기술기준"에 적합한 단독경보형 감지기 개발에 관한 연구이다. 변경된 내용의 가장 큰 특징은 전원이다. 10년 이상 사용 가능한 단독경보형 감지기를 개발하기 위해 나노전력기술이 사용된 저전력 마이크로컨트롤러를 사용하였다. 마이크로컨트롤러의 슬립모드를 활용하고, 저전력의 전원감시부, 열감지부 및 연기감지부를 제작하여 저전력 단독경보형 감지기를 개발하였다. 특히, 비화재보를 줄이기 위해 단독경보형 감지기는 열연 복합식으로 개발되었다. 사용자는 딥스위치를 이용하여 열감지모드 또는 열 연기감지모드로 동작형태를 선택할 수 있다. 마이크로컨트롤러가 지원하는 RS-485 통신기능을 활용하여 유선으로 단독경보형 감지기 간에 통신이 가능하도록 하였다. 이로써 화재발생시 보다 넓은 지역까지 경보를 알릴 수 있고 비화재보를 줄인 열연 복합식 단독경보형 감지기를 개발하였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.63-71
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• 2016

최근에 기계공학 교육에서 메카트로닉스 교육의 중요성은 많이 인식되고 있으나, 일반적으로 장비가 갖춰진 실험실에서만 실험실습교육이 이루어지고 있어, 학생들이 집에서 실습해 볼 수 없는 불편함이 있어왔다. 본 논문에서는 5V 소형전원, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 각종 전자칩류, 스텝모터, 전기소자류, LED 등 소형 휴대용장비와 학생의 PC 를 활용하여, 디지틀논리회로, 7-LED 구동, 사각파신호생성, 마이크로컨트롤러 어셈블리 및 C 프로그래밍, 타이머 인터럽트, 스텝모터 구동 등을 실험실습하는 교육에 대해 소개한다. 개발된 강좌에서는 내용강의와 더불어 실험실습을 병행하되, 학생들에게 편리하고 값싸게 실험실습을 수행할 수 있는 환경을 제공하여, 학생들이 집에서 실험실습을 예습 및 복습할 수 있게 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.386-393
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• 2017

칩을 개발하는 과정에서 설계된 칩의 검증을 위해 FPGA (field programmable gate array)를 많이 이용한다. FPGA에 다운로드 된 회로를 검증하기 위해서는 FPGA로 데이터를 입력해야 한다. PC와 외부 보드를 통한 칩과의 통신을 위한 많은 방식이 있지만 가장 간단하고 쉬운 방법은 범용 비동기화 송수신기 (UART; universal asynchronous receiver/transmitter)를 이용한 방식이다. 최근 대부분의 회로는 AMBA (advanced microcontroller bus architecture) 버스에 연결되도록 설계되어 있다. 즉, 설계된 회로를 검증하기 위해서는 UART를 거친 후에 AMBA 버스를 통해 데이터를 전달해야 한다. AMBA 버스도 최근에 버전 4.0까지 거치면서 다양한 버전이 존재하는데 간단히 테스트를 하기 위한 용도로는 APB (advanced peripheral bus)가 적합하다. 본 논문에서는 UART-to-APB 인터페이스를 위한 회로를 설계하였다. Verilog HDL을 이용하여 설계된 회로는 Altera Cyclone FPGA에서 구현되었고, 최대 380 MHz의 속도에서 동작이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.461-468
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• 2010

본 논문에서는 단일칩 마이크로컨트롤러를 이용하여 구현한 간단한 디지털 LCD 백라이트 인버터를 보고한다. 제안한 인버터는 냉음극형광램프(CCFL)의 점화전압을 감소시키고 전류스파이크를 제거함으로써 점화특성을 향상시켜 CCFL의 수명을 연장시킨다. 이것은 소프트스타팅 기법을 적용한 디지털 디밍제어 알고리즘을 단일칩 마이크로 컨트롤러에 구현함으로써 달성하였다. 인버터의 전력구조는 풀브리지 공진형 회로를 이용하였다. 간략한 해석 결과에 따른 설계 예를 제시하였고, 이에 근거하여 구현된 프로토타입의 실험결과는 이론적 해석과 설명이 정확하게 일치함을 보였다. 전체 시스템의 효율은 약 85%였으며, 디밍제어 동작 시에 CCFL의 점화는 전류스파이크가 없이 이루어졌고 점화전압은 기존의 구조에 비해 약 30% 정도 감소하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.699-706
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• 2015

기존의 아답타는 단일 출력을 기본으로 하지만 최근의 산업현장에서는 다출력 아답타에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 다출력 아답타에 대한 수요를 충족시키기 위해 프로그램 가능한 고효율의 다출력 아답타를 개발하였다. 개발한 아답타의 기본구조는 플라이백 형태이다. 본 연구에서 제안되는 아답타에서 레퍼런스 전압을 생성하는 방식은 일반적인 플라이백 컨버터에서와 같이 TL431을 사용하였다. 그러나 프로그램 가능한 다수의 출력값을 가변하기 위해 제안되는 아답타는 디지털 가변저항인 AD5246BKSZ10-RL7과 마이크로컨트롤러를 사용하였다. 디지털 가변저항은 마이크로컨트롤러의 명령에 따라 TL431의 레퍼런스 전압을 변경시켜 아답타의 출력을 가변시킨다. 개발된 아답타는 사용자에 의해 20V까지 가변가능하며 전력변환 효율은 85% 이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.193-197
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• 2009

본 논문에서는 신뢰도와 내구성이 보장되어 차량용 바디 제어기에 많이 사용되는 16bit 마이크로 컨트롤러인 XC2287에 ${\mu}C/OS-II$를 이식하고 차량의 전자제어 액츄에이터롤 많이 사용되는 모터로 시스템을 구성하여 실시간 운영체제 기반의 모터구동시스템을 구현한다. 구현한 실시간 모터구동시스템은 XC2287 마이크로 컨트롤러의 범용입출력 포트로부터 펄스폭 변조 신호를 출력하고 드라이버 회로를 통해 증폭된 신호가 DC모터에 인가된다. 사용자는 XC2287에 장착된 전위차계를 조작하여, 포트로부터 출력되는 펄스폭을 조절하고, 이를 통해 DC모터의 속도를 제어하고 출력된 신호를 모니터링 한다. 전위차계 조작에 의한 입력과정과 펄스폭 변조 신호 출력과정을 세마포어를 이용하여 동기화하는 실험을 통하여 ${\mu}C/OS-II$ 이 올바르게 이식되었는지를 검증한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.75-86
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• 2013

본 논문은 많은 주변장치와 인터페이스 되는 단일칩 마이크로컨트롤러로 구현되는 임베디드시스템을 인터럽트를 사용하여 다중 유한상태기계로 모델링하고 구현하는 방법을 제시한다. 다중 상태기계 모델은 하드웨어설계에 사용되는 FSMD 구조와 인터럽트에 의한 흐름제어 특징을 이용한다. 주 프로그램은 주상태기계에 대응하고, 부상태기계는 인터럽트 서비스루틴에 대응한다. 따라서 주변장치에서 발생하는 인터럽트는 부상태기계에서 신속히 처리될 수 있다. 유한상태기계 사이의 인터페이스는 요청과 응답 변수를 사용한다. 주상태기계와 부상태기계 사이의 콘텍스트 스위칭은 인터럽트에 의한 하드웨어 흐름제어로 대치될 수 있어 별도의 운영체제가 필요하지 않다. ASM 차트를 사용하여 다중 유한상태기계로 모델링된 임베디드시스템은 C언어 프로그램으로 변환시켜 쉽게 구현될 수 있다. 이 구현 방법은 모델링이 구체적고 부상태기계에서 인터럽트에 신속히 반응할 수 있어 하드웨어가 많이 사용되는 내장형시스템에 쉽게 적용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1369-1375
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• 2020

아두이노는 비전공자를 위한 마이크로컨트롤러 플랫폼의 하나로 학습용으로 널리 사용되고 있다. 아두이노 보드에는 여러 종류의 AVR 시리즈 마이크로컨트롤러가 사용되지만, ATmega128은 사용하지 않는다. ATmega128은 아두이노 보드에 사용되는 ATmega328이나 ATmega2560과 비교했을 때 확장성이 우수하고 가격 경쟁력이 높아 지금도 많이 사용되고 있으므로, ATmega128을 아두이노 환경에서 사용할 수 있도록 함으로써 기존 하드웨어의 활용성을 높일 수 있음은 물론 아두이노 플랫폼 역시 활용할 수 있는 장점이 있다. 이 논문에서는 ATmega128과 아두이노 플랫폼의 장점을 결합할 수 있도록 ATmega128을 기반으로 하는 아두이노 호환 보드 설계와 이를 활용하는 방법을 제시한다. 이러한 아두이노 플랫폼의 확장은 기존 하드웨어를 활용하면서 아두이노 플랫폼의 장점을 사용할 수 있어 다양한 마이크로컨트롤러 관련 교육에서 학습 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합정보논문지
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• 제11권6호
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• pp.7-13
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• 2021

본 논문에서는 IT기기에 사용되는 마이너스 전압을 생성할 때 이를 기동하는 기능과 과부하를 감지해 이에 대처하는 기능을 마이크로컨트롤러를 이용해 제어하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 기존의 마이너스 전압 생성회로가 가지는 제약점 및 과부하시 발생되는 문제점을 분석하고, 별도의 전류감지 회로 없이 과부하 상태를 검출해 제어하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법의 효과를 확인하기 위해 실험회로를 구성하여 실험을 진행한 결과 기존의 마이너스 전압 생성회로에서는 과부하시 래치-업 상태로 돌입해 회로가 위험한 상태로 진입하는 것에 비해 제시한 회로는 이를 감지해 회로의 동작을 차단하고 이러한 이상상태를 사용자에게 알려 조치를 취할 수 있으며, 회로의 기동시점을 시스템 상태에 맞춰 결정하므로 기동시간이 타임스위치 방식에 비해 약 23%정도로 크게 단축되는 실험결과를 확인하였다.