• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.61-68
• /
• 2010

이 논문에서는 주택화재 예방을 위해 10년 이상 전지의 교체 없이 지속적으로 유지가 되도록 회로 설계된 저소비 전력의 단독경보형 정온식감지기의 연구.개발 경험을 기술하고자 한다. 구현된 감지기는 우선하여 일본에 적용되도록 개발한 것이다. 국내에서는 주택용 화재감지기를 위한 별도의 규정이 적용되지 않고 단독경보형감지기의 규정으로 적용되고 있어서 별도의 규정을 두고 있는 일본의 사례가 인용되어 있다. 이를 위해 먼저 국내의 법적 현황, KFI 규격과 JFEII에 대한 시험 규격 비교 검토가 수행되었다. 감지기의 경보는 버저와 표시 LED를 통해 표현된다. 감지기 구현 시에 소비전류를 줄이기 위해 대기전력이 극히 적은 MCU를 적용하고, MCU의 슬립상태와 감시상태의 동작을 적절히 제어하여 평균적인 소비 전류를 최소화하도록 하였다. 정온식감지기에서 온도 검출을 위해 응답성이 빠른 서미스터를 적용하고, 감지기의 자동시험기능과 경보정지 기능도 설계에 반영하였다. 전류소비를 줄이기 위해 고려해야 할 부분에 대해서 언급이 되어 있으며, 주요한 부분에 대한 전자회로를 나타내었다. 구현 사례로서 감지기의 서미스터 동작 특성 분석 결과가 나타나 있고, 구현된 감지기의 소비 전류 측정값과 상용 전지 방전특성의 분석을 통해 10년 이상 동안 전지의 교환 없이 적용 가능함을 보여주고 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
• /
• pp.261-264
• /
• 2002

In this study, we used a 16-bit microprocessor, 80C196KC for a control part in order to develop a multi-functional wheel-chair system, and implemented a joy-stick to control this system. For the complete system, we used a commercial electromotive wheelchair as a basic plant, and applied an encoder to get the rotating number of the motor to transfer data to the MCU to control the motor. We used PWM (Pulse Width Modulation) method to control the wheel-chair motor where a H-bridge circuit was configured. We used the fuzzy control algorithm for the operation of DC motor, which was attached to the electromotive wheelchair and manipulated following the change of the joystick position while a user was controlling the joystick. He also could control the speed and direction of DC motor as well as control position information.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.18-22
• /
• 2010

In real-time embedded systems, the responsibility is the most important thing because it is related to human life. Context switching is a part of which can slow down the responsibility. We therefore should minimize the amount of state that needs to be saved during context switching. In this paper, we introduce a new architecture (Register Farm) for context switching which can exchange two contexts in one cycle time. Although it might increase the cost of MCU design and the complexity of circuit, it cannot miss any interrupt during context switching. Consequently, Register Farm architecture can make embedded systems spread out in human life because it can increase reliability and responsibility in real time embedded systems.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권12호
• /
• pp.99-108
• /
• 2015

클럭 펄스에 동기 되어 동작하는 임베디드 마이크로컨트롤러는 미션 크리티컬한 응용환경에서 입력 클럭에 가해지는 급격한 전기적 왜란의 영향에 의해 오동작이 발생되기 쉽다. 다양한 외부 전기적 노이즈에 대한 내성 있는 시스템 동작이 요구되며 시스템 클럭 관점에서 견고한 회로 디자인 기술이 점차 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 시스템의 비이상적인 상황을 방지하기 위해 자동 클럭 에러 검출을 위한 온 칩클럭 컨트롤러 구조를 제안한다. 이를 위해 에지 검출기, 노이즈 제거기와 글리치 프리 클럭 스위칭 회로를 적용하였고, 에지 검출기는 입력 클럭의 비이상적인 저주파수 상태를 검출하는데 사용 되었으며, 딜레이 체인 회로를 이용한 클럭 펄스의 노이즈 제거기는 글리치 성분을 검출 할 수 있도록 하였다. 이렇게 검출된 입력 클럭의 비이상적인 상황은 글리치 프리 클럭 변환기에 의해 백업 클럭으로 스위칭하게 된다. 회로 시뮬레이션을 통해 제안된 백업 클럭 변환기의 동작을 검증하였고 테스트환경에서 방사노이즈를 인가하였을 때 시스템 클럭의 내성에 대한 주파수 특성을 평가하였다. 본 기법을 범용 MCMCU 구조에 추가적으로 적용하여 작은 하드웨어의 추가만으로도 시스템 클럭의 안전성을 확보하는 하나의 방법을 제시한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.161-169
• /
• 2020

무선충전기, USB 타입-C 등의 응용에 사용되는 MCU 칩은 제조 원가를 줄이기 위해 3~5개의 추가 공정 마스크가 필요한 DP-EEPROM(Double Poly EEPROM)보다는 추가 마스크가 한 장 이내이면서 메모리 셀 사이즈가 작은 MTP(Multi-Time Programmable) 메모리가 요구된다. 그리고 E/P(Erase/Program) cycling에 따른 MTP 메모리 셀의 endurance 특성과 데이터 retention 특성을 좋게 하기 위해서 V_TP(Program Threshold Voltage)와 V_TE(Erase Threshold Voltage)의 산포는 좁은 것이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 short pulse의 erase와 program pulse를 여러 번 수행하면서 목표 전류와 비교한 뒤 전류스펙을 만족하면 더 이상 program이나 erase 동작을 수행하지 않게 하므로 program V_T 산포나 erase V_T 산포를 줄이는 알고리즘과 current-type BL S/A(Bit-Line Sense Amplifier) 회로, WM(Write Mask) 회로, BLD(BL Driver) 회로를 제안하였다. 매그나칩반도체 0.13㎛ 공정으로 제작된 256Kb MTP 메모리 웨이퍼에서 동작 모드에 맞게 정상적으로 동작하는 것을 확인할 수 있다.

• 중소기업융합학회논문지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.25-30
• /
• 2016

본 논문에서는 최근 증가하고 있는 소지품의 분실 방지를 위한 소형 장치의 개발 결과를 제시하고 있다. 제안된 분실 방지 장치 개발을 위해 블루투스4.1 기반의 Slave와 Master로 구성되는 송수신회로로 구성된다. 그리고 저 전력 특성을 구현하기 위해 알고리즘 개발이 병행 되었다. 송수신회로는 블루투스4.1 기능을 지원하는 BoT CLE110 모듈을 사용하였으며, 장치의 제어를 위해 ATmega 328P-AU가 사용되었고 선형 레귤레이터로 LP3874EMP가 사용되었다. 설계된 제품의 소모 전력은 동작 상태에서 35mAh, MCU만 동작 할 경우 10mAh이다. 알람동작거리는 $10m{\pm}30%$, 실효복사전력은 10mW이하, 주파수대역은 블루투스 대역에서 26MHz 이하를 유지하도록 설계되었다. 그리고 Slave와 Master부의 배터리 수명을 연장하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 제품의 크기는 Master($45{\times}45{\times}15mm$), Slave($35{\times}35{\times}10mm$)로 사용자의 편의성을 확보하였다. 본 제품을 최적화 과정을 거쳐 손목시계형 분실 방지 장치로 상용화가 가능할 것으로 기대 된다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.551-558
• /
• 2021

IoT와 센서를 기반으로 원격으로 제어할 수 있는 액추에이터 모듈의 지능형 환기 기능을 구현하기 위해, 실내 가스/CO2/습도 온도 및 실내/외 미세먼지 관련 실외 환경을 감지하는 사전 설정된 개수의 데이터를 기반으로 환기 포트를 개폐하기 위한 알고리즘 설계 및 구동 회로를 구성하여 환기창시스템을 구현하였다. 실내공기 순환모듈의 전송데이터관련 센서와 조건이 많아 데이터 저장·관리·분석에 어려움을 겪고 있다. 빅데이터 기술은 실내 공기 순환 시스템에 채택되어야 한다. 원격 모니터링과 원격 무선 제어 화면은 환기구시스템의 상태를 추출하여 관리함으로써 분리 및 작동 조건을 자동화할 수 있도록 구축되었다. 엑츄에이터 및 센서로 구성된 환기창시스템의 제어 및 센싱용 대량의 데이터전송 안정성을 확보하기 위해 MQTT를 적용하고 시스템 오류를 대비하여 운용의 빅데이터 안정적인 전송 보장을 위해 RocketMQ를 활용하여 시스템을 구성하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.58-62
• /
• 2007

디지털 통신은 통신시스템의 구현과 모바일 화를 위해 필요하다. 모바일 화를 위한 무선 데이터 송신 그리고 수신은 이동 중 언제든지 그리고 어디 곳이든지 가능해야 한다. 모바일 통신 시스템은 소형화, 경량화 그리고 적은 소비전력으로 운영이 되어야 한다. 이러한 기술은 유비쿼터스 시대에서 모바일용 통신기기의 필수이다. 모바일 통신의 적용에서 요구되는 사항들은 다음과 같다. 첫째, 간단한 명령으로 데이터를 주고받을 수 있어야 한다. 둘째로 저 전력으로 구동되는 핸디 헬드형으로 구현되어야 한다. 셋째로 데이터 통신에 신뢰성이 있어야 한다. 이 기본적인 요구조건으로 구현된 시스템의 활용분야은 매우 다양해진다. 최근 각광 받고 있는 Car to Car 시스템에서 적용이 그 한 예이다. 이 시스템은 도로의 모든 상황을 자동차끼리 연결하여 전달해 주며 이로 인해 일어 날수 있는 여러 사고들은 막아 준다. 이러한 시스템을 신뢰성있게 구현하기 위해서는 기본적으로 디지털 데이터 통신이 필요하다. 본 논문에서는 디지털 데이터 통신을 위해서 CC1020 칩을 사용하여 통신 모뎀을 구현하였다. 이 침의 사용으로 주파수의 선택이 간결하게 되었고, 송신에서 수신 상태로 변환도 간단히 레지스터의 설정으로 가능하였다. 송신 출력도 10dBm로 통신 거리는 약 100m이다. 또한 칩의 전원이 3v의 저 전력을 사용하고, 간단한 레지스트 설정으로 송신 및 수신 상태에서 쉽게 sleeping mode 상태로 전환할 수 있었다. 결론으로 CC1020칩의 프로그램 알고리즘, MCU(Atmega128)과의 연결 회로도를 보였다. MCU와 CC1020의 연결 핀에서 중요한 파형을 그림으로 보였다. 그리고 실험에 사용된 송신부 및 수신부를 사진으로 보였으며, 이것을 이용하여 통신 수신율을 분석하였다.

• 한국주조공학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.550-557
• /
• 2021

4차 산업혁명의 도래에 따라 주물공장에서도 사물인터넷(Internet of things, IoT) 기반의 공정 스마트화에 대한 관심이 높아지고 있다. 주물공장에서 자동 수집 되고 있는 공정데이터들도 일부 있으나 노후된 생산설비의 제한된 기능, 작업자 노하우 기반의 공정 설계 등의 이유로 여전히 많은 공정데이터가 수기로 관리되고 있다. 특히, 공정데이터의 빅데이터화에 대한 중요도를 인지함에도 불구하고 시스템 구축 비용 부담으로 인해 선뜻 도입을 어려워하는 기업들이 많다. 본 연구에서는 IoT 기반 디바이스를 제작하고 원심주조공정 현장에 직접 적용함으로써 제작 디바이스의 현장 활용성을 살펴보았다. 원심주조공정에 대해 취득하고자 하는 공정 인자로 작업현장의 온도 및 습도, 용탕 온도, 금형 회전속도를 선정하였다. 데이터 취득 인자별로 요구되는 상세 제품규격과 비용을 고려하여 센서를 선정하였으며, IoT 기반 디바이스 제작을 위해 무선통신이 가능한 NodeMCU 보드를 활용하여 회로를 구성하였다. 구성한 회로는 PCB 기판으로 제작하여 각 공정 인자별 디바이스의 설치 환경을 고려하여 작업 현장에 설치하였으며, 현장 실증을 통해 적용 가능성을 확인하였다. 현장 적용 이후, 작업자의 안전에 대한 만족도가 상승하였으며, 공정 관리 측면에서 효율성이 증가했음이 확인되었다. 더불어 지속적으로 데이터를 수집하면 추후 공정데이터-품질데이터의 연계가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서 제작한 IoT 디바이스는 데이터 수집에 대한 적절한 신뢰도를 확보하면서도 비용이 저렴하여, 주물공장별로 현장 상황을 고려하여 도입 여부를 검토해볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.261-265
• /
• 2019

기존 양방향 컨버터와 출력 커패시터를 추진용 배터리 쪽으로 이동시킨 양방향 컨버터의 고장률 변화를 분석한다. 두 컨버터의 회로 구조적 동일성과 차이점을 분석하여 커패시터 위치 변경으로 동작전압이 저감됨을 확인한다. 전압스트레스 인자와 동작온도에 따른 커패시터 부품 고장률을 구하고 양방향 컨버터의 고장나무에 적용하여 컨버터 전체 고장률을 구한다. 동작온도와 커패시턴스 값에 따른 고장률과 평균고장시간을 비교 분석하여 설계 변경으로 인한 장 단점을 분석한다.