• 제목/요약/키워드: 마이크로프로세서 설계

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교량구간의 결빙 예측 및 감지 시스템 (Bridge Road Surface Frost Prediction and Monitoring System)

  • 신건훈;송영준;유영갑
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • 본 논문에서는 교량구간의 도로 결빙예측 및 감지를 위한 시스템 설계를 제안하였다. 센서 노드의 하드웨어는 마이크로프로세서, 온도 센서, 습도 센서, 그리고 Zigbee 무선 통신으로 구성되었다. 관제센터의 소프트웨어는 관제센터에 수집된 교량 온도, 습도 데이터로 관찰하기 위하여 구현되었다. 교량 노면의 결빙은 노면의 온도가 이슬점 온도 이하이면서 영하일 때 발생한다. 제안된 시스템을 이용하여 도로면의 온도 및 습도 분포를 측정하였다. 측정 데이터는 도로 결빙이 발생하는 시점을 예측하기 위하여 사용되었다. 실제 결빙되는 것보다 최소 30분 이전에 결빙시점을 예측하여 경고가 이루어진다. 이 결과로 결빙으로 인한 교통사고를 방지하기 위하여 사용 할 수 있다.

PTC용 태양 추적 장치의 개발 (A Development of Sun Tracking Control System for Parabolic Trough Concentrator)

  • 박영칠;곽희열;강용혁
    • 태양에너지
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    • 제18권3호
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    • pp.25-30
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    • 1998
  • PTC용 태양추적장치는 최대 집열을 위하여 PTC를 항상 태양광이 입사되는 방향으로 일치시키기 위한 자동제어시스템이다. 본 연구는 마이크로프로세서를 사용하는 PTC용 1축 태양추적장치의 개발에 관한 것이다. 개발된 태양추적장치는 태양 위치를 판별하는 태양 센서와 DC 모터 위치제어기로 구성되어 있으며, 80c196KC를 사용하는 제어장치는 아날로그 입력 장치, 24V DC 서보모터제어기, 디지털 I/O로 구성되어 있다. 태양센서는 photodiode를 사용하여 제작되었으며, 태양센서의 법선 방향으로부터 ${\pm}50^{\circ}$ 이내에 위치하는 태양을 감지할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서 개발된 태양추적장치는 현재 한국에너지기술연구소에 설치되어 있는 PTC에서 사용되고 있으며, 태양추적 정확도에 관한 연구가 현재 진행되고 있다.

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임베디드 시스템 교육을 위한 가상 실습 키트 (Virtual Experimental Kit for Embedded System Education)

  • 조상영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.59-67
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    • 2010
  • 임베디드 시스템 과목을 위한 실습 과제는 주로 임베디드 보드와 소프트웨어 개발 도구를 사용한 하드웨어 실습 키트로 진행된다. 하드웨어 실습 키트는 높은 초기 설치비용, 유지보수의 어려움, 산업계 발전에 비적응적 대처, 교육적 성과의 한계와 같은 단점을 가지고 있다. 본 논문은 임베디드 시스템 하드웨어 실습 키트의 단점을 극복할 수 있는 시뮬레이션 기반의 가상 실습 환경의 사용을 제안하고 가상 실습 키트의 설계 및 구축에 대하여 기술한다. 구축된 가상 실습 키트는 ARM 사의 ARMulator 환경에 기반을 두어 마이크로프로세서 시스템의 주요 하드웨어 IP들을 추가하고 주변장치들을 위한 사용자 인터페이스 모듈을 개발하여 구축되었다. 검증용 예제 프로그램을 이용하여 동작의 정확성을 확인하였으며 실시간 운영체제 실습도 가능하도록 MicroC/OS-II를 이식하였다.

병실 냉.난방장치용 태양 위치 추적기를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 연구 (A study on Photovoltaic System to Considers a Solar Position Tracker for Air Conditioner a Clinic room)

  • 황락훈;나승권
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1355-1362
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    • 2007
  • 본 논문에서는 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광 위치추적 장치를 설계하여 고정 방식의 태양광 발전과 위치 추적 방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았으며, 태양전지에 대한 특성 해석과 수학적 모델링을 통한 시뮬레이션을 행하여 태양전지 특성 사양과 비교해 보았다. 또한 전력변환 시스템을 Boost 컨버터와 전압형 인버터로 구성하여 각각에 대하여 실험하였으며, Boost 컨버터 제어에서 최대 전력점 추적을 위해 일정전압 제어법을 사용하였다. 인버터의 제어에서는 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation) 제어법을 사용하여 실험하여 좋은 결과를 나타내었다.

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능동 시각 시스템을 위한 저크 발생 억제 제어기 설계 (Design of A Controller For Reducing Jerk-Motion In An Active Vision System)

  • 김도윤;김도형;정명진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2429-2431
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    • 2003
  • 능동 시각 시스템은 카메라 시선 방향을 조정할 수 있는 장치로, 기존의 고정식 스테레오 카메라가 가질 수 없는 여러 가지 장점으로 인해 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 능동 시각 시스템을 이용하여 움직이는 물체를 추적하는 경우, 목표 위치가 제어 주기마다 바뀌게 되는데 이 때 시스템의 현재 속도를 고려하지 않는다면, 급격한 속도의 변화로 인해 저크(jerk)가 크게 발생하게 된다. 저크는 물체 추적 성능에도 영향을 미칠 뿐만 아니라, 전원단의 잡음 발생을 유발시켜 제어기의 동작을 방해하며, 시스템에 기계적인 손상을 주기도 한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 기존의 방법들은 스플라인이나 고차 다항식의 계산 방법을 사용하였으나 계산량의 복잡도로 인해 다축 제어가 필요한 능동 시각 시스템에서 구현하기가 어렵다. 본 논문에서는 삼각 함수를 이용한 종(bell) 모양의 속도 프로파일을 이용해서 저크 탄생을 억제할 수 있는 제어기 구조를 제안한다. 제안된 방법은 간단한 계산량으로 저가의 마이크로프로세서에서도 실시간으로 동작이 가능하며 임의의 시점에 임의의 속도로 움직이고 있는 시스템에 저크를 최소화할 수 있는 지령 속도를 만들어 낼 수 있다. 제안된 방법은 시뮬레이션과 실제 시스템에 적용하여 그 유용성을 검증하였다.

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USN 환경에서 다중 RFID 제어를 통한 헬스케어 응용 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Health-Care Application System through Control of Multiple RFID in USN)

  • 이양선
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1937-1942
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    • 2010
  • 본 논문에서는 RFID 기술을 헬스장에 적용하여 각 이용자에게 맞는 운동순서, 장비사용법, 운동량, 운동 목표 등을 개인 트레이너의 지도 없이 체계적으로 이루어지도록 한다. 또한, 헬스장을 이용하는 고객은 RFID를 이용하여 저렴한 비용으로 트레이너의 지도를 받는 것과 동일한 효과를 기대할 수 있다. 본 논문에서의 시스템은 운동시간을 기록하는 것뿐만 아니라, 마이크로프로세서와 가속도 센서를 이용하여 운동량을 분석할 수 있다. 이로 인하여 사용자 운동량 판단이 가능한 시스템을 구현하였다.

디지털 제어기를 이용한 PFC 컨버터의 설계 (The Design of PFC Converter based on Digital Controller)

  • 이혁진;주정규;양오;안태영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.987-990
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    • 2003
  • 산업현장에서의 인터넷환경 및 원격 제어를 위한 시스템 개발에서 신뢰성이 있고 경제적이며 지능적인 Power Supply가 요구되고 있다. 최근 통신시스템의 Power Supply는 수 kA이상의 출력전류를 가지고 있으며 최소 10개 이상의 모듈로 이루어져 있다. High-End 서버 시스템과 같이 수백 개의 마이크로프로세서를 내장한 시스템은 수십 kW의 전력을 소모한다. 이들이 사용하는 Power Supply는 별도의 시스템 제어기와의 통신으로 시스템에서 발생하는 발열, 소모전력, Total Harmonic Distortion (THD)에 대한 정보를 바탕으로 시스템이 갖는 각각의 Module에 대해 효과적이고 신뢰성 있는 전력공급을 하여야 만다. Distributed Power System (DPS)에서 가장 중요만 역할을 담당하는 Power Factor Correction (PFC) AC-DC Converter의 디지털 제어는 시스템 제어기와의 통신능력을 충분히 고려하면서 DPS를 위한 적합한 솔루션을 제공할 것이다. 본 논문에서는 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 PFC 제어에 필요한 전파정류전압, 입력전류, 출력전압을 계측하여 역률개선과 THD의 저감을 위한 전류의 추종을 제어하면서 이들 제어기에서의 파라미터를 PC를 통해 모니터하여 최근의 추세를 만족시킬 수 있는 시스템을 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

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이중 포트 램을 이용한 PC와 마이크로 콘트롤러 사이의 데이터 병렬처리에 관한 연구 (A Study on the Data Parallel Processing Between a PC and a Micro-Controller Using a Dual Port RAM)

  • 양주호
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권3호
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    • pp.264-271
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    • 1995
  • 제어전용 마이크로 프로세서와 PC간에, 본 연구에서 제안하는 이중 포트 램을 이용한 병렬처리 방식으로 하드웨어를 설계 제작하고, 제어응답실험을 행한 결과 기존의 범용 A/D & D/AC 카드로 수행하기 어려웠던 2개 이상의 제어 대상을 제어하고 모니터링 하는 작업을 원활히 수행할 수 있음을 확인하였다

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임베디드 기반 NXT 로봇 제어프로그램 개발 (The Design and Implementation of Embedded Based Control Program for NXT Robot)

  • 우영제;김유리;유우종
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템 기반 NXT 로봇을 제어하여 길찾기, 미로찾기, 장애물오르기 등의 주행을 수행하는 프로그램을 개발하는 것이다. 미로 찾기는 RBG 센서를 통해 트랙의 색을 구분하여 정해진 색을 따라 주행하는 하는 것이며, 장애물 미로구간에서는 NXT 로봇 자신이 장애물을 넘지 못한다는 것을 인식하여 미로를 찾아 빠져나가도록 초음파 센서를 이용한다. 초음파 센서로 자신이 통과할 수 있는 진입로로 판단되면 주행을 계속하며, 그렇지 않은 경우에는 좌우회전을 통해 미로구간을 통과한다. 마지막 계단식 장애물 구간에서는 접촉센서와 초음파 센서를 통해서 물체의 높이를 가늠하여, 접촉센서 값과 초음파 센서 값을 통해 프로그램은 통과 여부와 계단높이를 판단한다. 실험결과 로봇은 제어프로그램 시나리오에 따라 적절하게 수행함을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 로봇 제어를 확대하면 사람을 대신하는 재난구조 활동, 전쟁시 지뢰탐지 및 적 정찰활동, 지하공동구 및 지하매설물 안전 점검활동 등을 수행하는 업무로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용한 로봇은 I-Brick이라는 마이크로프로세서를 통해 프로그램을 구동되며, 저 전력으로 I-Brick과 그와 연결된 센서와 서브 모터 등을 구동하고 제어하도록 설계하였다.

부채널 공격에 대응하는 경량 블록 암호 CHAM 구현을 위한 마스킹 기법 적용 및 분석 (Application and Analysis of Masking Method to Implement Secure Lightweight Block Cipher CHAM Against Side-Channel Attack Attacks)

  • 권홍필;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.709-718
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    • 2019
  • CHAM은 자원이 제한된 환경에 적합하도록 설계된 경량 블록 암호 알고리즘으로서 안전성과 연산 성능면에서 우수한 특성을 보인다. 그러나 이 알고리즘도 부채널 공격에 대한 취약성을 그대로 내재하고 있기 때문에 마스킹 기법과 같은 대응 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 32비트 마이크로프로세서 Cortex-M3 플랫폼에서 부채널 공격에 대응하는 마스킹 기법이 적용된 CHAM 알고리즘을 구현하고 성능을 비교 분석한다. 또한, CHAM 알고리즘이 라운드 수가 많아 연산 효율이 감소되는 점을 고려하여 축소 마스킹 기법을 적용하여 성능을 평가하였다. 축소 라운드 마스킹이 적용된 CHAM-128/128은 구현 결과 마스킹이 없는 경우에 비해 약 4배 정도의 추가 연산이 필요함을 확인하였다.