홍익대학교 MCU/IoT실험 최종 프로젝트 보고서

문서 내 토픽

1. MCU/IoT 실험

MCU/IoT 실험에서 배운 LED, Switch, Interrupt, 7 Segment 등의 기능을 이용하여 홀짝 게임기를 구현하였다. 게임 방법은 7 Segment의 세번째와 네번째 숫자의 곱이 홀수이면 다음 STAGE로 진행하고, 짝수이면 처음 STAGE로 돌아가는 방식이다. STAGE가 올라갈수록 숫자의 증가 속도가 빨라져 난이도가 상승한다. 게임 성공 시 초록 LED, 실패 시 노랑 LED가 켜진다. 모든 STAGE를 성공하면 '7777'이 출력된다.
2. ATmega128

ATmega128 마이크로컨트롤러를 사용하여 홀짝 게임기를 구현하였다. 7 Segment, 스위치, LED 등의 부품을 활용하여 게임의 기능을 구현하였다. 코드에서는 선언부, 스위치 기능을 위한 ISR 함수, main 함수 등을 포함하고 있다. 각 함수의 역할과 동작 원리를 설명하고 있다.
3. 7 Segment

7 Segment는 STAGE, 게임 화면 숫자를 표시하는 데 사용된다. 첫번째 자리는 STAGE를 나타내고, 세번째와 네번째 자리는 게임 화면 숫자를 표시한다. 두번째 자리는 모든 STAGE를 성공했을 때 '7777'을 출력하는 데 사용된다. STAGE가 올라갈수록 숫자의 증가 속도가 빨라져 난이도가 상승한다.
4. 스위치

3개의 스위치(S0, S2, S1)가 사용된다. S0 스위치는 게임 화면 숫자를 움직이게 하는 버튼, S2 스위치는 숫자의 움직임을 멈추는 버튼, S1 스위치는 게임을 초기 상태로 되돌리는 RESET 기능을 수행한다.
5. LED

게임 화면 숫자의 곱이 홀수이면 초록 LED가 켜지고, 짝수이면 노랑 LED가 켜진다. 이를 통해 게임의 성공 여부를 표시한다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. MCU/IoT 실험

MCU(Microcontroller Unit)와 IoT(Internet of Things)는 현대 전자 및 컴퓨터 공학 분야에서 매우 중요한 기술입니다. MCU는 단일 칩에 프로세서, 메모리, 입출력 장치 등을 통합한 마이크로컨트롤러로, 다양한 임베디드 시스템에 활용됩니다. IoT는 센서, 네트워크, 데이터 처리 기술을 활용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 기술입니다. MCU와 IoT 기술을 결합하면 스마트홈, 스마트시티, 스마트팩토리 등 다양한 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 따라서 MCU와 IoT 실험은 이러한 기술의 원리와 활용 방안을 이해하는 데 매우 중요합니다. 실험을 통해 센서 데이터 수집, 무선 통신, 클라우드 연동 등 핵심 기술을 직접 구현해볼 수 있으며, 이를 바탕으로 새로운 아이디어와 응용 서비스를 창출할 수 있을 것입니다.
2. ATmega128

ATmega128은 Atmel사의 8비트 RISC 마이크로컨트롤러로, 널리 사용되는 강력한 MCU 중 하나입니다. ATmega128은 128KB의 플래시 메모리, 4KB의 SRAM, 4KB의 EEPROM을 갖추고 있으며, 다양한 주변 장치(타이머, 카운터, ADC, USART, SPI, I2C 등)를 포함하고 있습니다. 이를 통해 복잡한 임베디드 시스템 구현이 가능합니다. ATmega128은 저전력 모드, 다양한 인터럽트 기능, 프로그래밍 편의성 등의 장점이 있어 산업용, 가전, 로봇 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. ATmega128 실험을 통해 마이크로컨트롤러의 기본 원리와 활용 방법을 깊이 있게 학습할 수 있으며, 이를 바탕으로 창의적인 임베디드 시스템을 개발할 수 있을 것입니다.
3. 7 Segment

7 세그먼트 디스플레이는 숫자와 문자를 표시할 수 있는 간단하면서도 효과적인 디스플레이 장치입니다. 7 세그먼트 디스플레이는 7개의 LED 세그먼트로 구성되어 있으며, 이를 조합하여 0부터 9까지의 숫자와 일부 문자를 표시할 수 있습니다. 이러한 7 세그먼트 디스플레이는 시계, 온도계, 계측기 등 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다. 7 세그먼트 디스플레이 실험을 통해 디스플레이 원리와 구동 방식을 이해할 수 있으며, 마이크로컨트롤러와의 연동을 통해 다양한 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다. 또한 7 세그먼트 디스플레이의 장단점을 파악하고, 다른 디스플레이 기술과의 비교를 통해 적절한 디스플레이 기술을 선택할 수 있는 능력을 기를 수 있습니다.
4. 스위치

스위치는 전기 회로에서 전류의 흐름을 제어하는 가장 기본적인 부품입니다. 스위치는 단순히 회로를 개폐하는 기능 외에도 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 예를 들어 버튼 스위치는 사용자 입력 장치로 활용되며, 리미트 스위치는 기계 장치의 위치 감지에 사용됩니다. 또한 터치 스위치, 압력 스위치 등 다양한 종류의 스위치가 개발되어 사용되고 있습니다. 스위치 실험을 통해 스위치의 동작 원리와 특성을 이해할 수 있으며, 마이크로컨트롤러와의 연동을 통해 스위치 입력을 활용한 다양한 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다. 이를 통해 스위치 기술에 대한 이해도를 높이고, 창의적인 아이디어를 구현할 수 있는 능력을 기를 수 있습니다.
5. LED

LED(Light Emitting Diode)는 전자 회로에서 가장 널리 사용되는 광원 중 하나입니다. LED는 전류가 흐르면 빛을 내는 반도체 소자로, 다양한 색상과 밝기로 구현할 수 있습니다. LED는 에너지 효율이 높고, 소형화가 가능하며, 수명이 길다는 장점이 있어 가전제품, 자동차, 조명 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. LED 실험을 통해 LED의 동작 원리와 구동 방식을 이해할 수 있으며, 마이크로컨트롤러와의 연동을 통해 LED 제어 기술을 익힐 수 있습니다. 또한 LED 어레이, LED 매트릭스 등 다양한 LED 응용 기술을 학습할 수 있습니다. LED 실험은 전자 회로 설계, 마이크로컨트롤러 프로그래밍, 시각적 효과 구현 등 다양한 기술을 종합적으로 다룰 수 있는 기회를 제공합니다.