This paper describes a PMSM control algorithm for realizing a low-cost motor drive system using a general purpose microcontroller. The proposed sensorless algorithm consists of the current observer and the sensorless scheme based on instantaneous reactive power. Also the control board system is not the high-cost DSP(digital signal processor) system but the general purpose microcontroller and it allows to reduce the unit cost of the motor system. However the clock frequency of the proposed microcontroller is one-fifths for the clock frequency of the DSP. In addition, the switching frequency must be selected as the lower frequency because of complex mathematic modeling of the sensorless algorithm. the low switching frequency augments the noise of the motor and might make accurate speed control impossible. Thus this paper proposes the optimization method to supplement the drawback of the general purpose microcontroller and the usefulness of the proposed method is verified through the experiment.
International Journal of Advanced Culture Technology
/
제6권3호
/
pp.129-141
/
2018
As the scope of social expectations and roles in the design field has expanded, the demand for education to cope with changes in the technology environment is increasing in design education. In response to this trend, microcontroller board-type design-prototyping tools have also been introduced into design education, and much educational content is being developed. However, there is the perception that students who are majoring in design without engineering knowledge are still barred from entry. A variety of educational content and tools have been developed to solve these difficulties, although there are several limitations to their practical application. Especially, in the design education courses in universities, the functional expectation level for prototyping is high, but most of the content developed for solving the difficulties has been developed for the lower education levels, and it could be said that a great deal of learning is necessary to solve the problem. In this study, students were asked about microcontroller board utilization and their satisfaction with their design through questionnaires and with the developed microcontroller board development direction via Focus Group Interviews. Based on this, we tested microcontroller boards that eliminate the coding process and which students can use to create and prototype their work as a suggestion to fulfil demand. After using the board, both the usability and improvement of the product were checked. Confirmation of the usefulness of the free- coding-type microcontroller was obtained through this study along with the possibility of responding to various educational demands by applying the application design related to this product.
Studying the effects of gamma radiation on the instrumentation and control (I&C) system of a nuclear power plant is critical to the successful and reliable operation of the plant. In the accidental scenario, the adverse environment of ionizing radiation affects the performance of the I&C system and it leads to inaccurate and incomprehensible results. This paper reports the effects of gamma radiation on the AT89C51RD2, a commercial-off-the-shelf 8-bit high-performance flash microcontroller. The microcontroller, selected for the device under test for this study is used in the remote terminal unit for a nuclear power plant. The custom circuits were made to test the microcontroller under different gamma doses using a 60Co gamma source in both ex-situ and in-situ modes. The device was exposed to a maximum dose of 1.5 kGy. Under this hostile environment, the performance of the microcontroller was studied in terms of device current and voltage changes. It was observed that the microcontroller device can operate up to a total absorbed dose of approximately 0.6 kGy without any failure or degradation in its performance.
Unlike in the past, where the expression of the form was given a priority, with the widening of the scopes of the designs, the proportion of design education institution curricula targeting user experience and the application of technology is continually and gradually increasing. Open source microcontroller boards such as Arduino have initiated attracting attention as a countermeasure against these changes. These prototyping tools have many advantages for the diversification of expression and design verification in the design field and therefore have a high likelihood of being introduced into many design education institutes; however, the tools act as high entry barriers for design students who lack engineering knowledge. Although various educational content and tools have been developed to address the issue of barrier, existing solutions remain insufficient as alternatives for the purpose of activation. In this study, we investigated the present state of related education content and conducted a pilot workshop using a prototype microcontroller board with simplified coding. We intend to use the results of this investigation to develop study material for design education. We started by conducting a survey regarding the pre-university education situation. It was observed that engineering education opportunities are insufficient and the problem of mutual application between educations due to course-based education was not realized. We also analyzed the characteristics of simplified training tools using the microcontroller to establish a direction for educational design and conducted a pilot workshop using the microcontroller toolkit with a simplified coding process based on this content. Students who lack a basic knowledge of engineering technology received instruction, and after completing minimum preliminary training, they proceeded to practical exercises that involved utilizing the toolkit. Through this process, we identified the need for a simple-type microcontroller board with low-complexity for use in educating students majoring in design. We also identified some obstacles that serve as barriers to entry of utilizing microcontroller board. Based on these results, we propose several functional requirements and teaching guidelines for prototyping toolkits for design education.
We investigated the damage effects of microcontroller devices under high power electromagnetic(HPEM) wave. HPEM wave was radiated from the open-ended standard rectangular waveguide(WR-340) to free space. The influence of different reset-, clock-, data-, and power supply-line lengths has been tested. The susceptibility of the tested microcontroller devices was in general much influenced by clock-, reset-, and power supply-line length, little influenced by data-line length. Further the line length was increased, the malfunction threshold was decreased as expected, because more energy couples to the devices. The surfaces of the destroyed microcontroller devices were removed and the chip conditions were investigated with microscope. The microscopic analysis of the damaged devices showed component and bondwire destructions such as breakthroughs and melting due to thermal effects.
A lock-in amplifier was proposed for capacitive sensor applications. This amplifier was based on a general-purpose microcontroller and had only a charge amplifier as analog circuits. All the other functions of lock-in amplifier except for the charge amplifier were implemented with firmware and the internal resources of the microcontroller. A rectangular signal, generated by the microcontroller, was used in a sensor-driving signal instead of a conventional sinusoidal signal. This makes it possible that the phase comparison circuit in the lockin amplifier is made with analog-to-digital converter, a timer and an interrupt controller. Using the oversampling method and the rectangular driving signal, we can make it easy to implement the peak detection function with software and sample the peak-to-peak signal at charge amplifier output. A charge amplifier was proposed to cancel out the base capacitance existing in capacitive sensors structurally. The experimental results show that the lock-in amplifier operating in the supply voltage of 3.0 V cancels out the base capacitance and has good linearity.
This paper proposed optimal design and microcontroller driver for driving the thin-type ultrasonic motor. To find the optimal size of the stator, motions of the motor were simulated using ATILA by changing length, width and thickness of the ceramics. Two sinusoidal waves which have 90 degree phase difference were needed for driving the thin-type motor. The thin-type ultrasonic motor driver was composed of microcontroller(Atmega128), push-pull inverter, encoder and AD-converter. Microcontroller generates four square waves which have variable frequency and 25[%] duty ratio in $20{\sim}150$[kHz]. The output signals of microcontroller were converted to sine wave and cosine wave by push-pull inverter and were applied to the thin-type ultrasonic motor. The encoder and AD-converter were used for maintaining speed of the thin-type ultrasonic motor. The AD-converter controlled DC voltage of inverter in accordance with output signal of encoder. Using the driver, characteristics of the motor as speed and torque were measured.
최근 COVID-19 등의 영향으로 온라인 교육에 대한 요구가 급증하고 있다. 공학계열의 온라인 교육에 있어 가장 큰 어려움 중의 하나는 실험관련 교과목을 어떻게 효율적으로 온라인상에서 수행할 수 있느냐는 것이다. 본 연구에서는 전기전자정보통신 분야 교육에서 필수적으로 요구되는 마이크로컨트롤러 응용 학습을 위해 사용할 수 있는 가상실험 시스템 구축을 위해 반드시 필요한 마이크로컨트롤러 기능 모델링에 대해 기술하고, 자바언어로 구현하여 가상 실험에 적용함으로써 그 유용성을 검증하였다.
We investigated the malfunction and destruction characteristics of microcontroller devices under high power electromagnetic(HPEM) wave by magnetron. HPEM was rated at a microwave output of 0 to 1,000 W, at a frequency of 2,450${\pm}$50 MHz and was radiated from the open-ended standard rectangular waveguide(WR-340) to free space. The influence of different reset-, clock-, data-, and power supply-line lengths has been tested. The variation of the line length was done with flat cables. The susceptibility of the tested microcontroller devices was in general much influenced by clock-, reset-, and power supply-line length, little influenced by data-line length. Further the line length was increased, the malfunction threshold was decreased as expected, because more energy couples to the devices. The surfaces of the destroyed microcontroller devices were removed and the chip conditions were investigated with microscope. The microscopic analysis of the damaged devices showed component and bondwire destructions such as breakthroughs and melting due to thermal effects. The obtained results are expected to provide fundamental data for interpreting the combined mechanism of microcontroller devices in an intentional microwave environment.
마이크로 컨트로러(MCU)는 Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA)에 다양한 모듈을 연결시켜 프로그래밍을 통해 각 모듈들을 적절히 활용하도록 설계되어있다. 범용 MCU는 많이 사용되는 모듈들을 미리 설계 및 제작하여 소비자가 적절히 사용하도록 제작되어 판매되고 있다. 하지만, 특정 산업군에서는 MCU를 직접 설계하여 분야에 적합한 모듈 종류 및 수량을 사용자가 희망하는대로 설계하여 활용할 필요가 있다. 하지만, 대부분의 소비자는 MCU를 직접 설계하기에는 상당한 진입장벽이 있다. 본 연구에서는 MCU 교육 및 연구단계에서 손쉽게 MCU를 설계할 수 있는 개발 가이드라인을 제공한다. 먼저, AMBA를 활용하기위해 요구되는 필수 모듈을 소개하고, 해당 모듈이 AMBA 및 인터럽트 동작을 통해 제대로 동작하는지 검증하고, 최종적으로는 온칩으로 설계하여 사용될 수 있도록 방법론을 제공한다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.