• 제목/요약/키워드: SENSOR - MCU

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센서 및 MCU기반 지능형 환기창 빅데이터전송용 시스템 안정화에 관한 연구 (A Study on the Stabilization of a System for Big Data Transmission of Intelligent Ventilation Window based on Sensor and MCU)

  • 유희수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.551-558
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    • 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.

자가발전기반 항만 구조물 건전성 모니터링 시스템에 대한 기초연구 (A Fundamental Study on Structure Health Monitoring System Based on Energy Harvesting of Harbour Structure)

  • 이종화;이승현;김영석;박철
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.847-860
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    • 2022
  • 연구목적: 본 논문은 자가발전기반을 통한 항만구조물의 건전성 모니터링 시스템 개발에 대한 기초연구이다. 연구방법: 자가발전 시스템 개발 및 해수용 광섬유(FBG)센서 개발로 항만구조물 건전성 모니터링 시스템 구축에 대한 기초연구 데이터를 제공한다. 연구결과: 일조량 시뮬레이션 분석을 통해 국내환경에서 4-5시간의 일조량 확보가 가능하며, 이를 통해 해수적용이 가능한 광섬유센서의 Raw 데이터를 수집하는 광분배기(인트로게이터), 수집된 데이터를 연산하는 MCU와 무선 통신기능이 탑재된 IoT 모듈, 모니터링 서버부로 송신하는 Gateway로 구성된 장치에 대한 전원공급이 가능한 시스템을 구축하였다. 결론: 광섬유(FBG)센서를 통한 항만구조물의 직접적인 거동에 대한 센싱 모니터링 구축과 이를 위한 자가발전시스템 적용의 가능성을 확인하였다.

A Wrist Watch-type Cardiovascular Monitoring System using Concurrent ECG and APW Measurement

  • Lee, Kwonjoon;Song, Kiseok;Roh, Taehwan;Yoo, Hoi-jun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권5호
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    • pp.702-712
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    • 2016
  • A wrist watch type wearable cardiovascular monitoring device is proposed for continuous and convenient monitoring of the patient's cardiovascular system. For comprehensive monitoring of the patient's cardiovascular system, the concurrent electrocardiogram (ECG) and arterial pulse wave (APW) sensor front-end are fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS technology. The ECG sensor frontend achieves 84.6-dB CMRR and $2.3-{\mu}Vrms$-input referred noise with $30-{\mu}W$ power consumption. The APW sensor front-end achieves $3.2-V/{\Omega}$ sensitivity with accurate bio-impedance measurement lesser than 1% error, consuming only $984-{\mu}W$. The ECG and APW sensor front-end is combined with power management unit, micro controller unit (MCU), display and Bluetooth transceiver so that concurrently measured ECG and APW can be transmitted into smartphone, showing patient's cardiovascular state in real time. In order to verify operation of the cardiovascular monitoring system, cardiovascular indicator is extracted from the healthy volunteer. As a result, 5.74 m/second-pulse wave velocity (PWV), 79.1 beats/minute-heart rate (HR) and positive slope of b-d peak-accelerated arterial pulse wave (AAPW) are achieved, showing the volunteer's healthy cardiovascular state.

중금속 검출용 고감도 나노표지센서 구현을 위한 볼타메트리 시스템 설계 연구 (A Study on Voltammetry System Design for Realizing High Sensitivity Nano-Labeled Sensor of Detecting Heavy Metals)

  • 김주명;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.297-303
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    • 2012
  • In this study, voltammetry system for realizing high sensitivity nano-labeled sensor of detecting heavy metals was designed, and optimal system operating conditions were determined. High precision digital to analog converter (DAC) circuit was designed to control applied unit voltage at working electrode and analog to digital converter (ADC) circuit was designed to measure the current range of $0.1{\sim}1000{\mu}A$ at counter electrode. Main control unit (MCU) circuit for controlling voltammetry system with 150 MHz clock speed, main memory circuit for the mathematical operation processing of the measured current value and independent power circuit for analog/digital circuit parts to reduce various noise were designed. From result of voltammetry system operation, oxidation current peaks which are proportional to the concentrations of Zn, Cd and Pb ions were found at each oxidation potential with high precision.

오픈 소스를 활용한 소형 드론 설계와 제작에 대한 연구 (A Design of Small Drone with Open Source Frame and Software)

  • 이준하
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.78-81
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    • 2019
  • In this study, we will analyze the design, development and application of these small drones using open source. These drones are used in flight exercises, aerial photography, and coding education. In the era of the fourth industrial revolution, such as the development of sensor technology, expansion of open source sharing, and application of artificial intelligence, Is expected to be able to demonstrate convergence. In this paper, we have studied the design and fabrication of small drones using open source. In the case of drones, various functions and differentiated materials are required depending on the application, and the future development of the unmanned mobile object, namely the drone, in which the creativity and the technology are combined with each other continues to be enhanced by the improvement of autonomy and artificial intelligence. Software-based architecture-based technologies have been developed in collaboration with embedded SWs that combine sensors, motors, and control systems. In hardware, it is customary to use a combination of materials and design to increase the freedom of design. It will be made in a free structure.

Ubi-Home 환경에서 로봇을 이용한 학습형 맵 작성기법의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Robotic Learning Map Development Method in Ubi-Home Environment)

  • 최광원;김동욱;김남형;안정호;박승용
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.663-665
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    • 2009
  • Ubi-Home 환경에서 장치제어를 하기위해 다양한 방법이 제안되었다. 그 중 원격지에서 장치제어를 하기 위해 특정 기기(로봇)를 활용할 수 있다. 하지만 이와 같은 방법에는 로봇과 장치들의 위치인식과 이동경로 설정에 따른 제약사항이 따른다. 또한 이러한 위치인식 및 이동에는 미리 작성된 하나의 맵이 사용되므로 새로운 환경의 변화나 확장에 적용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 로봇과 장비의 위치인식과 이동경로를 위한 학습형 맵 작성 기법을 제안하며, 테스트를 위해 Atmega128v4 MCU와 AX-12+ Motor, AX-S1 Sensor, ZBS-200 Zigbee, CL-1L5/603LM Infrared Ray Sensor로 로봇을 제작하여 실내 환경 모형에서 테스트하였다.

고감도 보급형 핵종 분석 모듈 개발 (Development of High-Sensitivity and Entry-Level Nuclide Analysis Module)

  • 오승진;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.515-519
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    • 2022
  • 본 논문에서는 고감도 보급형 핵종 분석 모듈 개발을 제안한다. 제안하는 측정센서 모듈은 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로, 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로는 전자부 구동 회로 블록도에 의한 핵종 분석 분해능 과정, 방사선 측정에 사용되는 MCU 회로 설계, Spectrum 취득용 PC 프로그램 설계 등으로 나뉘어진다. 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작은 128×128 픽셀의 OLED display, 조작을 위한 3개의 버튼, Li-ion 배터리, 배터리 충전을 위한 USB-C Type 포트의 구성을 추가하여 제작한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발부는 현재시간, 측정 경과 시간, 토탈 카운트, 핵종 Spectrum 등의 화면구성으로 개발한다. 제안된 측정센서 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인기관 전문가 입회시험을 시행한 결과, 핵종 분석 장치에 Cs-137 표준선원을 이용하여 취득한 Spectrum(FWHM@662keV)으로 분해능 공식을 적용하여 계산한 결과가 17.77%의 분해능을 가짐이 확인되었다. 따라서, 제안된 본 논문에서 제안한 핵종 분석 분해능 방법이 기존의 상용의 핵종 분석 모듈보다 저렴하면서도 향상된 성능이 산출됨이 확인되었다.

움직임 감지를 위한 CW도플러 센서 신호처리 보드 개발 (Development of CW Doppler Sensor Signal Processing Board for Motion Detection)

  • 한병훈;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.866-869
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    • 2015
  • 본 논문은 자전거, 전동휠체어 등의 안전사고를 예방하기 위해 저가형 CW도플러 센서를 사용한 전방물체감지장치를 제안한다. 이를 위해 CW도플러 센서의 출력 신호를 분석하여 물체의 움직임을 감지하는 알고리즘 및 신호처리보드를 개발한다. 센서에서 출력되는 신호는 아날로그이며 I와 Q 나뉜다. 물체가 센서을 기준으로 접근, 정지, 이탈 할 경우 각각 I와 Q의 위상이 다르게 나타나는 특징을 이용하여 위상에 대한 정보를 판별, 물체의 움직임을 감지할 수 있는 알고리즘을 개발한다. 검증을 위해 MCU 하드웨어 및 알고리즘을 적용한 펌웨어 개발 후 실험을 통해 물체의 움직임에 따라 움직임 정보가 정상적으로 출력되는 것을 확인한다. 실험 결과, 물체의 움직임에 따라 감지정보가 출력되는 것을 확인하였으며, 알고리즘 및 신호처리보드의 동작을 검증하였다.

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디지털 홀 센서를 이용한 비접촉 임펠러 식별에 대한 연구 (A Study on Contactless Identification of Impellers Using a Digital Hall Sensor)

  • 이호철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.71-77
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    • 2021
  • An impeller identification technique that is essential for adding viscosity measurement functions to overhead stirrers is presented in this study. Previous studies have revealed that using magnets facing the same poles arranged in a row can aid in distinguishing the types of impellers by detecting the number of magnets in a non-contact manner. However, as these previous studies measured the magnetic fields using analog Hall sensors, a converting circuit for the digital signals is required that can interface with the MCU. In this study, it was demonstrated that the number of magnets can be distinguished without using a separate conversion circuit by using a Hall sensor with a digital output. Owing to the unique hysteresis characteristics of digital Hall sensors, it was confirmed through experiments that the complex and diverse outputs appear depending on the direction of the magnetic field, the arrangement of magnetic poles, and the moving direction of the magnet. The measurement of the magnetic field showed that an edge signal equal to the number of magnets inserted into the impeller was detected when the radial direction was used, and the south pole was first approached.

정전용량 센서와 아날로그 멀티플렉서를 이용한 엘리베이터용 비접촉 버튼 (Touchless Buttons for Elevators using a Capacitance Sensor and Analog Multiplexers)

  • 이지영;정광현;김주성;이동호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.228-233
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    • 2024
  • 근래의 코로나 시대로 인해 접촉에 의한 감염을 방지하기 위해 다양한 방법들을 강구하고 있다. 그중 생활 속에서 많은 접촉이 일어나고 있는 엘리베이터에서의 감염 방지를 위해 비접촉 버튼을 개발하였다. 본 연구에서는 능동 차폐(active shield) 방식의 정전용량(capacitance) 센서를 이용하여 손가락이 접근했을 때의 커패시턴스 변화를 감지한다. 정전 전력 소모(static power consumption)가 없으며, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 일정 시간마다 돌아가면서 버튼을 센싱 하는 방식을 사용하여 상대적으로 가격이 비싼 센서칩을 하나만 사용하였다. 엘리베이터 버튼뿐만 아니라 터치 버튼, 자동문 등 일상에서 많은 사람들이 접촉하는 버튼을 높은 비용 추가 없이 대체 가능하다.