• 제목/요약/키워드: Microcontroller

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대퇴의족의 자동 보행 모드 변경을 위한 랜덤 포레스트 기반 추정 모델 개발에 관한 연구 (A Study on Random Forest-based Estimation Model for Changing the Automatic Walking Mode of Above Knee Prosthesis)

  • 나선종;신진우;엄수홍;이응혁
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.9-18
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    • 2020
  • 의족의 자동 보행 모드 변경 알고리즘 개발에는 주로 사용되는 패턴 인식 또는 퍼지 추론 기법을 이용하지만 즉각적인 보행 환경 변화에는 대응하기 어렵다는 단점을 가진다. 이러한 한계점을 해결하고자 본 논문에서는 한 보행 주기 내 특정 보행단계에서의 보행 환경 추정을 통해 다음 걸음의 보행 모드를 자동으로 변환하는 알고리즘을 개발하였다. 제안하는 알고리즘은 마이크로 컨트롤러 내에 이식되어 운용되어야 하므로 계산량과 추정 소요 시간을 고려하여 랜덤포레스트 기반을 사용하여 개발하였다. 개발된 랜덤포레스트 기반의 보행 단계 및 환경 추정 모델은 마이크로 컨트롤러 내에 이식되어 유효성 평가를 진행하였다.

이식형 인공중이용 음성신호 처리 모듈을 위한 직접 메모리 억세스 기반의 FIR 필터 설계 (Design of FIR filter using direct memory access for voice signal processing module in implantable middle ear hearing devices)

  • 김종민;박일용;윤영호;김민규;임형규;한지훈;김명남;조진호
    • 센서학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • An FIR filter for digital voice signal processing has been designed and implemented using a microcontroller in implantable middle ear hearing devices (IMEHDs). The designed digital voice signal processing filter which has fast and accurate filtering operation and controllable filter characteristics has been implemented using a hardware multiplier and a direct memory access (DMA) in the low power microcontroller, MSP430F169. It has been confirmed that each of the implemented 6-orders Remez FIR filters with 1 channel and 2 channels can be applied to the voice signal processing module of IMEHDs based on the evaluation results of the filtering performance experiment.

IMU센서를 이용한 실내 위치 인식 교육용 장비 및 응용 (Education Equipment and Its Application for Indoor Position Recognition Using Inertial Measurement Unit Sensor)

  • 서보인;유윤섭
    • 실천공학교육논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-124
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    • 2018
  • IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 가속도와 각속도를 이용하여 거리측정을 하고 측정값을 이용하여 사용자가 원하는 실내공간에 적용하여 사용자 혹은 디바이스가 실내공간을 인식하는 교육용 장비를 소개한다. 본 교육장비를 이용해서 다양한 위치 인식 및 추적 알고리즘을 학습할 수 있고 창의적 공학설계 작품을 구현할 수 있다. IMU 센서의 데이터 값을 $I^2C$(Inter-Integrated Circuit)을 통해 MCU(microcontroller unit)에 전송하고 필터와 연산방식을 통해 데이터 값을 처리 후 실내 위치 인식 알고리즘을 통해 위치인식을 한다. 그리고 무선통신을 이용하여 처리된 값을 송수신하여 사용자가 인식하도록 설계한다. 본 교육 장비를 이용하여 "IMU센서를 이용하여 이동거리를 산출과 데이터 값을 이용한 가상공간 구현 및 인식"의 사례를 소개하고 그 설계를 기반하여 다양한 창의적 공학설계 적용에 대해서 논한다.

형광 발현 암세포 탐지를 위한 맞춤형 검출시스템 개발 (Design of a customizable fluorescence detection system for fluorescently labeled tumor cells)

  • 조경래;서정혁;최세운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.261-266
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    • 2019
  • 유동 세포 분석법은 세포나 입자에 대하여 정밀하고 다양한 광학적 특성을 제공해주는 전기적 탐지 기술이다. 형광 처리된 세포나 미립자에 특정한 파장의 빛을 가함으로써 발생 되는 광 산란과 형광 방출을 통해 세포의 크기와 입상도를 포함한 다차원적인 정보를 제공해주는 유동 세포 분석법은 생체 의학 분야 또는 생물 물리학 분야에서 중요한 역할을 수행한다. 그러나 유동 세포 분석법은 고가이며 장비 설치에 있어 적절한 공간이 필요하고 형광 염료 선택에 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는, 상용화된 유동 세포 분석에 사용되는 고가의 레이저와 운영시스템 대신 발광 다이오드, 마이크로 컨트롤러와 광 검출기를 사용한 저가의 형광세포 측정 시스템을 개발하여 사용자가 원하는 형광 염료에 대한 자유도를 높였다. 또한, 3D 프린터를 사용하여 모듈별 소형화 및 경량화를 통한 사용자 맞춤형 제작이 가능하도록 하였다. 그 결과, 형광처리 한 세포의 양에 변화를 주어 발광도를 측정하였을 때, 높은 선형성이 보임을 확인할 수 있었다.

고압 배터리 팩의 임피던스 스펙트럼 측정용 휴대용 임피던스 분광기 (A Portable Impedance Spectroscopy Instrument for the Measurement of the Impedance Spectrum of High Voltage Battery Pack)

  • 굴 라힘;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.192-198
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    • 2021
  • The battery's State of Health (SOH) is a critical parameter in the process of battery use, as it represents the Remaining Useful Life (RUL) of the battery. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) is a widely used technique in observing the state of the battery. The measured impedance at certain frequencies can be used to evaluate the state of the battery, as it is intimately tied to the underlying chemical reactions. In this work, a low-cost portable EIS instrument is developed on the basis of the ARM Cortex-M4 Microcontroller Unit (MCU) for measuring the impedance spectrum of Li-ion battery packs. The MCU uses a built-in DAC module to generate the sinusoidal sweep perturbation signal. Moreover, it performs the dual-channel acquisition of voltage and current signals, calculates impedance using a Digital Lock-in Amplifier (DLA), and transmits the result to a PC. By using LabVIEW, an interface was developed with the real-time display of the EIS information. The developed instrument was suitable for measuring the impedance spectrum of the battery pack up to 1000 V. The measurement frequency range of the instrument was from 1 hz to 1 Khz. Then, to prove the performance of the developed system, the impedance of a Samsung SM3 battery pack and a Bexel pouch module were measured and compared with those obtained by the commercial instrument.

AUTOSAR 기반의 FlexRay 모듈 개발 (Development of FlexRay Module based on the AUTOSAR)

  • 주홍택;정설영;이명숙
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권6호
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    • pp.747-752
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    • 2009
  • AUTOSAR는 자동차용 공개 소프트웨어 플랫폼으로서 차세대 자동차용 네트워크 표준인 FlexRay 모듈을 포함하고 있다. 본 연구는 AUTOSAR 규격을 기반으로 FlexRay 기본 소프트웨어 모듈들인 FlexRay State Manager, FlexRay Transport, FlexRay Interface, FlexRay Transceiver Driver, FlexRay Driver 모듈들을 개발하였다. 또한 개발 과정에서 얻은 설계와 구현 방법을 함께 제시하고, 개발된 모듈들을 마이크로컨트롤러에 탑재하여 동작을 검증하였다.

Modified Unscented Kalman Filter for a Multirate INS/GPS Integrated Navigation System

  • Enkhtur, Munkhzul;Cho, Seong Yun;Kim, Kyong-Ho
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.943-946
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    • 2013
  • Instead of the extended Kalman filter, the unscented Kalman filter (UKF) has been used in nonlinear systems without initial accurate state estimates over the last decade because the UKF is robust against large initial estimation errors. However, in a multirate integrated system, such as an inertial navigation system (INS)/Global Positioning System (GPS) integrated navigation system, it is difficult to implement a UKF-based navigation algorithm in a low-grade or mid-grade microcontroller, owing to a large computational burden. To overcome this problem, this letter proposes a modified UKF that has a reduced computational burden based on the basic idea that the change of probability distribution for the state variables between measurement updates is small in a multirate INS/GPS integrated navigation filter. The performance of the modified UKF is verified through numerical simulations.

리드솔로몬 복호기에서 오류갯수를 계산하는 처리기의 산술논리연산장치 회로 최적화설계 (Design Optimization of the Arithmatic Logic Unit Circuit for the Processor to Determine the Number of Errors in the Reed Solomon Decoder)

  • 안형근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11C호
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    • pp.649-654
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    • 2011
  • 본 논문에선 리드 솔로몬 복호기의 오류갯수를 판별하는 마이크로콘트롤러의 새로운 설계법을 제시한다. 본 설계법을 통해 기존보다 빠르고 훨씬 회로량이 줄어든 최적화된 오류갯수 판별기용 산술논리연산장치회로를 설계할 수 있었다. 이 리드솔로몬 복호기는 거의 모든 디지털 통신 및 가전기기의 데이터 보존기기의 보호장치로 사용되어질 수 있다. 여기서는 제곱계산회로의 최소화가 가능해 병렬처리를 통해 오류갯수 판별기의 최적화를 이룰 수 있었다.

부분방전 모니터링 시스템을 위한 광대역 RF 소자설계 연구 (Design of Broad Band RF Components for Partial Discharge Monitoring System)

  • 이제광;고재형;김군태;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제60권12호
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    • pp.2286-2292
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    • 2011
  • In this paper we present the design of Low Noise Amplifier(LNA), mixer and filter for RF front-end part of partial discharge monitoring system. The monitoring system of partial discharge in high voltage power machinery is used to prevent many kinds of industrial accidents, and is usually composed of three parts - sensor, RF front-end and digital microcontroller unit. In our study, LNA, mixer and filter are key components of the RF front-end. The LNA consists of common gate and common source-cascaded structure and uses the resistive feedback for broad band matching. A coupled line structure is utilized to implement the filter, of which size is reduced by the meander structure. The mixer is designed using dual gate structure for high isolation between RF and local oscillator signal.

비례유량제어밸브 네트워크 제어기 설계 (Design of Network Controller for Proportional Flow Control Solenoid Valve)

  • 정규홍
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.17-23
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    • 2011
  • Proportional control solenoid is a type of modulating valve that can continuously control the valve position with magnetic force of solenoid. Recent microcontroller based digital servocontroller for proportional valve is being developed toward the smart valve with additional features such as enhanced control algorithm for finer process and intelligent on-board diagnosis for maintenance. In this paper, development of servocontroller network control with CAN bus which is free from problems of security and network traffic jam is presented. Design of network control system includes modes of communication between master and slave, assignment of 29bit message identifier and message objects, transaction of communication sequence, etc. Monitoring function and control experiments for remote valve through CAN network prove the extended function of smart valve control system.