[마이크로프로세서] atmega 128을 이용한 설정 가능한 시계, 밝기조절, 온도표시 설계(도트매트릭스 하드웨어설계, 소프트웨어 코드 포함)

소개

atmega 128과 리얼타임 클락 크리스탈과 조도센서를 이용하여 빛에 따라 밝기가 변화하는 알고리즘 버튼을 이용한 시계 조작과 온도센서를 이용한 온도 표시가 가능한 시스템 설계 방법에 대하여 하드웨어 및 소프트웨어 코드까지 모두 포함한 자료입니다.

목차

설계 목적
설계 사양
설계 과정
Block diagram
Flow chart
온도 계산
CdS 이용 조절
PCF8563 circuit
회로도
결과고찰 및 분석
후기
참고자료
Firmware source code

본문내용

□ 설계 목적
○ Real time clock 과 PCF8563을 이용하여 시계 구현
I2C 통신을 하는 PCF8563의 통신 프로토콜과 slave 및 master의 관계를 이해한다. 서로 다른 Data를 처리하여(BCD to ASCII code) 날짜 및 시간 정보를 8 by 8 LED display를 이용, 출력한다. 또한 해당 IC의 register 구조도 파악한다.
○ CdS 와 Thermistor ADC
광량 sensor인 CdS와 온도 sensor인 thermistor를 이용하여 회로를 꾸민 후 ADC 처리를 한다. Thermistor를 이용하여 입력받은 ADC를 이용하여 현재 온도를 추측하여 출력하고 CdS를 이용하여 밝을 때에는 LED를 최대한 밝게 하고 어두울 때에는 전류 절약을 위하여 LED의 밝기를 감소시킬 수 있도록 설계한다.
□ 설계 사양
○ 상온 25℃에서 5 인 thermistor 사용
○ CdS는 보통 수 에서 손으로 가리면 60 이상 올라가는 소자 사용
○ 8 by 8 LED dot matrix 사용
○ ATmega128 사용
○ Real-time clock/calendar PCF8563 사용
○ 앞의 소자들을 사용하여 연, 월, 일, 요일, 시, 분, 온도 display
○ 배터리를 활용하여 PCF8563 전원이 off되어도 시간정보 유지
○ 4개의 스위치를 이용하여 시간 setting 기능 추가
□ 설계 과정
○ Block diagram
- 위의 나열된 소자들이 아래 그림 1과 같이 서로 입출력을 주고받는다.
<그림 1 System block diagram>
○ Flow chart(firmware)
- Polling 방식의 switch를 사용하였다.
- 휘도 가변을 위하여 Fast PWM을 사용, Overflow와 compare 두 개의 interrupt를 사용한다. Overflow interrupt는 1 당 한번 씩 발생하며 LED dot matrix의 한 열씩을 출력하게 된다. 총 8개의 열을 출력하는데 걸리는 시간은 8 이다.
- PCF8563과의 TWI통신은 TIMER0 overflow interrupt를 이용 1 마다 한번 씩 이루어진다.

참고자료

· 없음