• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1928-1934
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• 2009

본 논문에서는 센서 투명성을 지원하는 센서노드 운영체제에서 MCU가 슬립모드일 때 센서의 전원도 같이 차단할 수 있는 전력관리 기법을 제안한다. 전원 차단이 가능한 센서인지를 구별하기 위해 센서의 종류를 이벤트 센서와 폴링 센서로 구분하고 이들을 지원하기 위한 스케쥴러를 설계하였다. 성능 분석을 위해 기존 센서네트워크 운영 체제인 Nano-Q+에서 센서에 대한 표준 인터페이스를 지원하는 센서 투명성 기능을 구현하고, MCU와 함께 센서를 자동으로 슬립모드로 바꿀 수 있는 전력 관리자를 설계, 구현하여 성능을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.57-58
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• 2011

본 논문은 눈의 무게에 따른 압력센서의 전압변화를 이용하여 모터 구동 제어 및 제설이 가능한 방법을 제안하였다. 자동 제설 장치는 눈의 무게에 따른 압력 센서의 전압변화를 MCU의 내부 ADC를 이용하여 센서의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환 한다. 변환한 디지털 값을 이용하여 MCU에서 무게를 판단하고, 그에 따라 모터의 구동을 제어 하게 된다. MCU의 무게 판단은 압력 센서에 가해지는 무게에 따라 변하는 압력센서의 가변저항 특성을 이용하게 되며, 직렬 저항 회로를 구성하여 압력센서의 전압 변화의 값을 ADC의 입력으로 주게 된다. 입력된 아날로그 값을 ADC로 디지털 값으로 변환하게 된다. 변환된 디지털 값을 MCU에서 판단하게 되며, 판단의 결과로 모터의 구동을 제어하게 된다. 즉, 이러한 시스템을 통하여 비닐하우스의 지붕의 눈을 실시간으로 자동 제설하게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.119-120
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• 2015

본 논문은 학생 캡스톤디자인 작품제작의 결과를 정리한 것으로 MCU와 적외선 거리센서를 이용하여 공의 수평위치를 측정하고 이에 따라 양단 전자석의 강도를 조절하여 공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어하는 볼 밸런서의 구현방법에 대해 소개한다. 탁구공의 위치를 적외선 거리센서로 측정하고 MCU에 PID 제어기 기반의 자동제어 알고리즘을 구현하여 전자석의 강도를 PWM 제어함으로써 탁구공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.121-122
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• 2015

본 논문은 학생 캡스톤디자인 작품제작의 결과를 정리한 것으로 MCU와 적외선 거리센서를 이용하여 공의 수평위치를 측정하고 이에 따라 양단 서보모터의 각도를 조절하여 공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어하는 볼 밸런서의 구현방법에 대해 소개한다. 탁구공의 위치를 적외선 거리센서로 측정하고 MCU에 PID 제어기 기반의 자동제어 알고리즘을 구현하여 DC서보모터의 각도를 제어함으로써 탁구공이 중앙에 위치하도록 자동으로 제어한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.285-286
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• 2021

최근 IoT(Internet of Things) 기술의 발전으로 스마트화 기술이 농업, 축산업, 수산업 분야로 확장되어 스마트화가 진행되고 있다. 이러한 스마트화 기술은 현장의 데이터를 어떻게 계측하여 관리 시스템으로 전송하는가가 무엇보다 중요하다. 현재 스마트팜 및 기타 축사 및 양식장 구축에 활용되는 센서는 온도, 습도, CO 가스, CO2, 수소(Hydrogen), O2 등 다양한 센서를 통하여 스마트팜 및 기타 환격을 계측하고 모니터링하고 있다. 이러한 센서들과 스마트팜을 제어하고 관리하는 HMI(Human Machine Interface) 모듈과의 통신방식은 아직 까지는 RS-485 기반의 모드버스(modbus-RTU) 방식을 주로 활용하고 있다. 본 논문에서는 스마트팜 구축에 필요한 센서 데이터를 HMI 모듈에서 관리할 수 있도록 RS-485 기반의 모드버스 방식을 통하여 데이터를 관리할 수 있도록 다양한 센서 모듈을 연결할 수 있도록 HMI용 MCU 모듈을 설계하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.525-526
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• 2016

전기자동차 (EV)에서 구동용 모터의 토크 제어를 위한 인버터에는 제어 연산 및 고장 진단 기능을 수행하기 위한 MCU가 있으며, MCU는 상위 제어기 차량 제어 유닛 (VCU)에게 현재 모터 및 인버터의 상태를 주기적으로 전달하고, 현재 차량 주행에 적합한 토크 지령을 받아 토크 제어를 수행하게 된다. 이를 위해 MCU는 전류, 전압 및 위치 센서의 값을 읽어 제어를 수행하게 되며, 제어의 결과 값으로 pulse width modulation (PWM)을 생성하여 이를 통해 모터에 전압을 공급하게 된다. 즉 차량의 구동에 있어 PWM 신호는 가장 중요한 부분이다. 하지만 생산 불량 또는 진동에 의한 납땜 불량 또는 MCU 전원 고장 등으로 MCU에 고장이 발생하게 되면 이상 PWM을 생성하게 되고 정상적인 토크 제어가 불가능해진다. 이때 안전하게 EV를 정지 시키는 알고리즘이 필요하게 되며, 이를 수행 할 supervisor control unit (SCU)가 인버터 컨트롤 보드에 추가되어야 한다. 본 논문에서는 고속으로 주행하던 차량에서 메인 MCU가 고장 날 경우에 안전하게 EV를 정차시키는 방법에 대해 다루었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5440-5445
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• 2014

사람의 생체 신호를 측정하여 로봇 제어에 이용하는 연구는 최근까지 활발히 진행되고 있다. 하지만 정확한 센서 정보를 위한 복잡한 신호 처리가 필요하고 고가의 시스템을 필요로 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 저가의 EMG 센서와 Flex 센서로부터 측정된 신호를 이용하여 사람의 손 동작을 인식한 후 해당 움직임을 원격지의 로봇 핸드로 구현하는 것을 목표로 한다. MCU(Micro Controller Unit) 와 해당 센서들을 이용하여 실험적으로 사람의 손과 팔 부근의 3개의 센서 부착 위치를 결정하고 움직임에 따른 출력 신호와 실제 동작 사이의 구분 방법을 결정한다. 동작 인식 정확도를 높이기 위해 MCU의 아날로그 기준 전압에 따른 디지털 값 변화 실험 수행 후 기준 전압을 3.3V로 선정하였다. 손 동작을 구현하기 위해 4개의 손가락과 손목부분으로 구성된 링크 구조의 로봇 핸드를 설계한 후 제작하였다. 결과적으로 간단한 센서와 저가의 MCU를 활용하여 원격지의 로봇 핸드를 제어할 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.289-290
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• 2021

최근 4차 산업혁명의 도래로 로봇의 역할이 커지고 있으며, 서비스 분야에도 로봇의 활용이 증가하고 있다. 로봇과 관련된 비선형(nonlinear) 연구에 있어서 가장 대중적인 모델이 역진자(inverted pendulum) 시스템이라 할 수 있다. 역진자 시스템을 응용한 밸런싱 로봇(balancing robot)은 대표적인 비선형 시스템으로 제어이론 및 기타 기구학적 구조를 연구하는 데 주로 활용되고 있다. 본 논문에서는 밸런싱 로봇제어를 위하여 필요한 3축 가속도 센서(ADXL345) 및 3축 디지털 출력 자이로 센서(ITG-3200) 또는 HMC5883L를 활용하여 로봇의 상태를 계측하도록 하며, ESP32-WROOM-32 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇을 제어할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다. 또한 ESP32-WROOM-32 MCU 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇의 상태를 WiFi 또는 Bluetooth 기반으로 모니터링할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.21-27
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• 2019

임베디드 시스템에서는 서비스 특성에 따라 정해진 시간 내에 처리해야하는 하드 실시간 시스템과 처리 시간이 더 유연한 유연한 실시간 시스템을 분리해야합니다. 실시간을 동시에 수행하기 위해 운영 체제를 8BIT MCU와 같은 저 성능 임베디드 장치로 이식하는 것은 어렵습니다. RTOS (실시간 OS)를 사양이 낮은 MCU에 포팅하고 여러 작업을 수행 할 때 실시간 및 일반 처리 성능이 크게 저하되어 8BIT MCU와 같은 저 성능 MCU로 포팅 된 운영체제에 하드 실시간 시스템이 필요한 경우 성능 저하로 인해 하드웨어 및 소프트웨어를 다시 설계하는 문제가 발생되고 있습니다. 저성능 MCU에 이식 된 RTOS (저 성능 MCU로 포팅)에서 실시간 처리 시스템 요구 사항을 처리에 대하여 연구하고 프로세스 스케줄링에 대하여 연구가 진행되었습니다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.653-654
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• 2012

최근 무선 센서 모니터링 네트워크가 성장하는 연구 분야가 되고 있다. 본 논문에서는 안드로이드 블루투스 프로토콜을 이용하여 원격 모니터링 시스템을 설계하고 개발하는 방안에 대하여 다루었다. 원격 모니터링 및 측정 H/W 시스템은 ATmega128 MCU와 블루투스 통신모듈을 사용하여 구현하였다.