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[인물] 레오나르도 다빈치

인류가 낳은 천재 레오나르도 다빈치인류의 역사상 수많은 천재가 그 자취를 남기고 갔지만 그 중에서도 레오나르도 다빈치는 단연 인류 최고의 천재였다고 말할 수 있다. 그는 예술과 과학 철학에 이르기 까지 인간의 능력이 닿을 수 있는 거의 모든 분야에 관심을 가지고 뛰어난 재능으로 위대한 업적을 쌓았다. 이란 책에서 바자리는“때때로 하늘은 인간이 아닌 신을 우리에게 내려보내는데 그의 생각과 뛰어난 지식의 도움을 받아 우리 모두가 하늘에 다가갈 수 있을지도 모른다.”라고 하면서 다빈치를 극찬하고 있다. 레오나르도 다빈치가 인류 역사상 얼마만큼의 비중을 차지하고 있는지를 단적으로 보여주는 발언이라 하겠다. 이러한 천재의 생애와 업적을 다시한번 고찰해 보는 일은 충분히 가치있고 의미있는 일이라 할 수 있을 것이다.1.레오나르도 다빈치의 생애다빈치는 1452년 4월 15일 피렌체 근교의 빈치에서 출생하였다. 공증인 세르 피에르의 서자로 태어났다. 어머니는 농사꾼의 딸 카테리나다. 어릴 때부터 수학을 비롯한 여러 가지 학문을 배웠고, 음악에 재주가 뛰어났으며, 유달리 그림 그리기를 즐겨하였다. 그래서 1466년 피렌체로 가서 부친의 친구인 베로키오에게서 도제수업을 받았다. 이곳에서 인체의 해부학을 비롯하여 자연현상의 예리한 관찰과 정확한 묘사를 습득하여, 당시 사실주의의 교양과 기교를 갖추게 되었다.그의 특색인 깊은 정신적 내용의 객관적 표현은, 그의 놀라운 사실적 표현기교의 구사에 의해서만 가능하였다. 사실상 15세기 르네상스 화가들의 사실기법을 집대성하여, 명암에 의한 입체감과 공간의 표현에 성공하였다. 점차 15세기적인 요소를 극복하고, 이 주관과 객관의 조화의 고전적 예술의 단계에 도달하게 되었다.그는 만년에 이르러 과학적 관심을 갖고, 수많은 소묘를 남겼다. 인체해부를 묘사한 그림들은 인체묘사와 의학발전에도 영향을 끼쳤다. 과학적 연구는 수학·물리·천문·식물·해부·지리·토목·기계 등 다방면에 이르며, 이들에 관한 수기나 인생론·회화론·과학론 등이 많이 남아 있다.적 구조, 이에 따른 수학적 비율 등이 그에 의해 완벽한 완성에 이르게 되었다. 그의 명성은 몇 점의 뛰어난 작품들에서 비롯하는데, 〈최후의 만찬〉〈모나리자〉〈동굴의 성모〉〈동방박사의 예배〉 등이 그렇다. 그는 르네상스를 대표하는 가장 위대한 예술가일 뿐만 아니라, 지구상에 생존했던 가장 경이로운 천재 중 하나다. 1517년 프랑수아 1세의 초빙으로 프랑스의 보아주에 가서 건축·운하공사에 종사하다가 죽었다.이렇게 그는 조각·건축·토목·수학·과학·음악에 이르기까지 모든 분야에 재능을 보였다. 이러한 그의 생애를 대개 5시기, 즉 제1차 피렌체 시대(1466~1482), 제1차 밀라노 시대(1482~1499), 제2차 피렌체 시대(1500~1506), 제2차 밀라노 시대(1506~1513), 로마·앙부아즈 시대(1513~1519)로 구분한다.1. 제1피렌체 시대(1466∼1482)레오나르도 다 빈치의 유년시절에 관해서는 별로 알려진 것이 없고, 14세 무렵 피렌체를 떠나 베로키오의 공방(工房)에 입문한 것으로 여겨진다. 20세 때 피렌체의 화가조합에 가입하였는데, 그 뒤에도 계속 스승의 공방에 남아 수련하다가 1479년에 독립한 것으로 보인다. 동문에 페루지노 ·보티치니 ·크레디, 친구에 보티첼리 등이 있었으나, 그는 누구보다도 철저히 스승의 공방에서 기초수업을 닦았다.그가 일찍부터 투철한 자연관찰에 의한 엄격한 사실기법을 습득하고 있었던 것은, 1473년경의 《성고》(우피치미술관) 및 스승과의 공동작인 《그리스도의 세례》 등에 잘 나타나 있다. 특히 후자의 경우 좌단의 천사뿐만 아니라 스승이 작업한 그리스도나 배경 등에도 훌륭한 유채화법으로 정성껏 가필하였다. 그 정교하고 치밀한 사실기법은 후의 《지네브라 데 벤치》(워싱턴 내셔널갤러리)와 《마돈나 베아노》(에르미타주예술관) 등에서 명암법에 스푸마토(Sfumato)를 병용함으로써 이미 완성의 경지에 달했다.1481년 스승으로부터 독립한 이후 최초의 대작으로 제작한, 산 도나토 아 스코페토 수도원의 위촉으로 다. 이 최초의 밀라노 체재는 그의 생애 중 가장 길었던 17년간의 정착시기며, 그 동안 축적된 다양한 재능이 충분히 발휘된 시기기도 하다.우선 그림에서는 1483년 4월 위촉받은 산 프란체스코성당을 위한 제단화 《동굴의 성모》(루브르미술관)와, 1498년에 완성된 산타마리아델레그라치에 성당 식당의 벽화 《최후의 만찬》 등을 그려, 객관적 사실과 정신내용을 훌륭하게 융합시킴으로써 다음 세기의 고전양식을 이미 달성하였다. 조각에서는 장대한 프란체스코기마상에 착수하여 1493년 11월 그 모델을 완성하였다. 그러나 일 모로가 주조를 위한 청동을 펠라라공에게 주어버려 주조하지 못하고, 그 후 모델도 없어졌다.건축가로서는 밀라노 대성당의 중당원개의 모델 제작과 스포르차성의 개축설계를 하였다. 디자이너로서는 성내의 사라델레아세와 그 밖의 장식이 있다. 일 모로의 호사스런 궁정생활의 연출가 겸 음악가로서의 활동도 두드러졌다. 인체해부 및 빛과 그림자의 연구를 비롯한 과학연구에 몰두하였고, 수학자 L.파치올리와 친교를 맺었으며, 《회화론》을 포함한 각종 저술에 힘썼다.3. 제2피렌체 시대(1500∼1506)1499년 10월의 프랑스군의 밀라노점령으로 일 모로는 몰락하고, 레오나르도는 L.파치올리 및 제자들과 함께 밀라노를 떠났다. 그리고 1500년 2월 만토바에서 공비 이사벨라 데스테의 초상을 그렸다.피렌체로 돌아온 후 얼마 안 되어 산티시마아눈치아타 성당으로부터 제단화를 위촉받고, 이를 위한 화고 《성안나》(현재는 없어짐)를 그려 1501년의 부활제에 공개했으나, 대단한 호평에도 불구하고 회화로 완성시키지 않았다. 이 무렵 그의 과학적 관심은 1502년 여름부터 약 8개월간 이탈리아 중부에서 체자레 보르지아군의 군사토목기사로서 종군하게 하였다.보르지아의 실각으로 1503년 3월 다시 피렌체로 돌아와 《모나리자》의 제작에 착수하였다. 같은 해 10월 정청으로부터 팔라초 베키오 안에 있는 대회의실 벽화《앙기아리의 싸움》 제작을 위촉받았다. 이를 위한 밑그림을 끝내고 1505물학·입체기하학등을 연구하였다.4. 제2밀라노 시대(1506∼1513)1506년 프랑스 치하의 밀라노에 초빙되어 루이 12세의 궁정화가겸 기술자로서 6년 남짓 머물렀다. 이때 숙부 프란체스코의 유산상속으로 이복동생과 소송사건이 일어나, 1507년 9월부터 약 반 년 동안 피렌체에 돌아와 있었다.밀라노 재방문 기간 동안 제자인 암브로조 디프레디스를 지휘하여 1503∼1506년 《동굴의 성모》 제2작(런던 내셔널갤러리소장)을 완성했고, 자신은 트리불초의 장군 기마상과 《레다》(제자의 번안화만 현존) 《성안나》(루브르미술관) 《세례자 요한》(루브르미술관) 등의 제작에 착수하였다. 《성 안나》는 그의 예술의 귀결인 동시에 전성기 르네상스 고전양식의 정수를 보여준다.그러나 이 시기의 그는 오히려 여러 가지 과학연구, 특히 수류에 관한 연구나 운하공학 또는 기계학과 해부학등에 주력하고 있었다. 해부학자 마르칸토니오 델라 토레와 공동연구를 하고, 알프스를 탐색한 것도 이 시기다.5. 로마 ·앙부아즈 시대(1513~1519)레오나르도 다 빈치는 1513년에 교황 레오 10세의 동생 네무르공 주리아노 데 메디치를 섬기기 위해 로마에 가서, 같은 해 말에는 바티칸궁에 체재하였다. 그러나 3년 후 후원자인 네무르공이 죽어 로마에서는 구체적 업적을 거의 남기지 못하였다. 수학 연구에 몰두했다는 것과 산파오르 성당의 측정이 알려져 있을 뿐이다.1516년에는 프랑수아 1세의 초청으로 프랑스로 가서 1517년 5월 제자인 멜치와 함께 앙부아즈의 클루관에서 살았다. 이 곳에서는 궁정화가로서의 활동뿐만 아니라 방대한 양의 수기를 정리하였다. 또한 여러 가지 사색에 잠겨, 운하설계나 궁정설계 등을 지휘하면서 충실한 생활을 하였다. 그의 방대한 수기는 평생에 걸친 여러 과학( ·물리학 ·역학·광학·천문학·지리학 ·해부학·기계공학 ·식물학 ·지질학 ·수리학·토목공학등)의 연구 및 예술론과 인생론이 기록된 것이다. 유언에 따라 멜치에게 보내졌으나, 현재는 그 일부(약 5,000장)가 서구 각지에 의 작가로서 더욱 익숙하다. 하지만 다빈치는 위대한 화가로써만 역사에 기록되어 있는 것은 아니다. 그는 훌륭한 철학가이기도 하였고 또한 건축가이기도 하였으면 과학자이었다. 이러한 다빈치의 여러 가지 면모 중에서도 이번에는 과학자로서의 다빈치를 조명해 보고자 한다.다빈치의 과학적 호기심은 더욱 훌륭한 그림을 그리기 위한 기초로써 출발했다고 해도 과언은 아니겠지만 그의 과학이 그런 그림에 대한 보조적 도구로서만의 수준은 아니었다. 과학에 대한 레오나르도의 견해는 비평적이고 건설적인 현대의 연구방법을 예견했음에 틀림없다. 그의 과학적 접근 방법은 다음과 같았다.①감각을 통해 얻어진 세상의 경험들이 출발점이 된다.②이성이나 명상은 감각 이상의 고차원적인 것이며,특정한 순간적이 경험으로부터 일반적 인 법칙을 유도해 낼 수 있는 것이다.③이러한 일반 법칙들은 수학적 표현과 같은 논리적 연결성을 갖게 된다.④그리고 이들 법칙은 실험에 의해 증명되고 기계나 예술 작품의 생산에 적용된다.그는 이러한 접근 방법을 통해 우주에 대해서 비행에 대해서 그리고 예술에서의 과학에 대해서 폭넓은 연구를 하였는데 이러한 것들은 그가 남긴 많은 저서에 잘 나타나 있다.그는 자신의 과학적 이론들을 바탕으로 여러 가지 발명품들을 설계하였다. 이러한 발명품들은 그 당시에는 아무도 관심을 갖지 않았으나 현대에 와서 그의 그러한 고안들이 얼마나 획기적이고 진보된 아이디어 였던가가 확인되고 있다. 그러한 그의 설계 스케치를 몇점 소개하겠다.헬리곱터 - 헬리곱터를 운전하는 기계의 세부적인 표현이다. 두사람이 낮은 층에서 달리고, 회전할수 있다. 회전은 육지에서 날라 오를수 있게 회전 "fans"의 힘을 이용한다.물 올리는 기계 - 이 발명은 물의 회전을 고려한 것 같다. 두 개의 아르키메대스의 나사와 두 개의 꼭대기를 이용했다. 물의 회전은 높은 곳으로 물을 당긴다. 큰 타워는 물 파이프를 주기위해 유지된다착륙 기어 - 이것은 레오나르도의 헬리곱터의 세부적인 설명이다. 이 기계는 버팀목과 사다리로 구성되

공학/기술| 2004.05.05| 6페이지| 1,000원| 조회(747)

헬리콥터, 탱크, 석궁

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[정밀설계] PRO-E모델링(모니터) 평가A좋아요

.Project report of team Assembly.Assembly: 199803054 메카트로닉스 공학과 2학년김 상 훈199803088 메카트로닉스 공학과 2학년이 호 준목적.대상체와 대상체에 대한 모델링 방법을 설명함으로써 모델에 대한 이해를 돕고 프로 젝트 수행 과정을 기술함으로써 조원간에 올바른 역할 분담이 이루어졌는지 올바른 모델링을 수행하였는지를 알 수 있다..보고서를 작성하는 과정을 통해 보고서 양식과 작성 요령을 익히도록 한다..생성되어진 부품 형상의 모습을 보이고 개개의 생성 방법을 설명한다..부품들이 조립되어지는 모습과 순서를 설명한다..프로젝트 수행 과정을 통한 결론과 최종 과제를 논한다.대상체 선정대상체를 선정하는데 있어서의 제한 조건은 가전 제품 및 메카트로닉스 기기, 기계 시스 템, 혹은 모형 시스템으로 주어졌다. 우리는 지난 해에 수행된 프로젝트나 그 이외에 다른 컴퓨터 사이트의 정보를 참고하였으며 다른 팀의 선정된 대상체와 비교하여 차별화를 두는 데 초점을 맞추었다. 그러면서도 최대한 pro-e 프로그램을 응용할 수 있으며 실제로 우리 가 입수하여 관찰 가능한 대상체를 물색하여 최종 선정된 대상체가 컴퓨터 모니터였다. 그 러나 실제로 설계를 하면서 나타난 문제점은 크기였다. 휴대하기엔 거추장스럽고 만만찮은 무게로 인하여 실제 프로그래밍 하는데 공간적, 시간적 제한이 따랐다. .{역할 분담우리 팀이 다른 팀과 구별되는 점은 조원이 2명이라는 점이었다. 여러번의 변동 끝에 팀 이 결정됨에 따라 우리팀은 표준적인 3명으로 구성되어지지 못했다. 따라서 개인에게 맡겨 지는 역할의 분량이 자연히 많아지게 되었다. 역할 분담은 다음과 같이 이루어 졌다.{성 명역 할김 상 훈part 3부분(모니터 케이스 2개 부분, 회로 기판)개인 part에 대한 coloring 작업개인 part의 세부적인 부분에 대한 assemble보고서 작성시 개인 part에 대한 모델링 방법 기술이 호 준part 3부분(모니터 브라운관, 회로 기판 case, 받침t의 세부적인 부분에 대한 assemble보고서 작성시 개인 part에 대한 모델링 방법 기술공통 작업최종 보고서 작성 및 발표 자료 준비 작업대상체에 대한 설명입수한 모니터를 모델링하기 위하여 분해하여 본 결과 모니터의 내부는 생각했던 것보다 잡하게 구성되어져 있었다. 그리하여 우리는 일단 모니터를 크게 6개 part로 분류하였다. 1.모니터 케이스 2개 부분,2.모니터 브라운관3.회로 기판4.회로 기판 케이스5.받침대각 part는 복잡한 구성과 함께 상당한 곡면을 포함하고 있어 응용 모델링 하기에는 적합 하였으나 다소 어렵운 점이 따를 것 같았다.part{partsubpart모델링모델링 방법front casecase{solid extrude를 이용하여 기본 형상을 생성하고 cut, shell, round를 이용하여 모델링되었다.button1{solid extrude revolve 기능을 이용하여 기본 형상을 생성한 후 protrusion, cut을 이용하여 모델링되었다.button2{solid extrude로 형상을 생성하고 cut이 이용되었다. 보이지 않는 뒷부분에서는 copy 기능도 사용되었다.button3{sketch plane에서 좌우 대칭이므로 mirror 기능을 이용하여 protrusion 되었다.spring{helical sweep을 이용하여 간단히 생성되었다.{partsubpart모델링모델링 방법회로 기판기본 회로 기판{이 형상은 너무나 복잡하고 대폭 단순화하여 모델링 하였다. surface 기판위에 protrusion되었다.기판 케이스{solide protrusion으로 기본 형상을 생성하고cut ,pattern으로 생성하였다.칩 소자{{protrusion을 기본 형상을 생성하고 다리는 surface를 이용하여 pattern되었다.트랜지스터{{간단히 protrusion, cut, 그리고 revolve 기능이 사용되었다.저항{sweep로 다리를 생성. revolve로 생성되어 졌다.{partsubpart모델링모델링 방법main casecaseace merge 가 되어졌고 hole을 생성하기 위해 상당히많은 수의 pattern이 수행되었다.아래 받침대{revolve로 protrusion되어진 후에 cut, round 등의 기능이 사용되었다.위 받침대{기본적인 protrusion 과 cut으로 모델이 생성되었다.stick{sweep으로 간단히 생성되었다.{partsubpart모델링모델링 방법브라운관브라운관{surface를 sweep blend로 생성하여 곡면을 설계하고 그외의 대략 3개 정도의 surface를 merge 하여 준 후에 round를 생성 해 주었다.part1{protrusion 으로 기본형상을 생성후 cut으로 가공처리 한 후에 helical sweep으로 코일을 설계하였다.part2{protrusion revolve로 간단히 생성되었다.part3{revolve로 기본 형상을 생성한 후에 protrusion 으로 나머지 부분을 설계하여주고 cut 되어졌다.part4{protrusion으로 기본 형상을 생성한 후에 pin은blend와surface로 설계하고 mirror로 생성하였다.{partsubpart모델링모델링 방법브라운관 제어회로회로 기판{surface로 기본 베이스 기판을 생성하고 protrusion으로 몇가지 요소를 생성하였다.케이스1{surfacef를 이용하여 기본 형상을 생성하고 pattren으로 hole을 생성한 후 cut으로 나머지 형상을 완성하였다.케이스 2{surface로 기본 형상을 생성하고 hole은 pattren을 이용하여 간단히 설계하였다.소자들{{{{{{저항의 다리는 surface로 생성하고 revolve를 이용하여 생성하였다. 칩은 protrusion 과 surface 그리고 pattren으로 생성하였다.part assemble{assembly part모델링비 고frontcase assemble{모니터의 브라운관 앞면을 감싸는 케이스이다. 이 part 에는 화면을 조정하거나 전원을 on/off하는 등의 스위치가 부착된다. align, mate 등의 기능을 이ont case assemble 에 사용되어진 patr는 모두5 개이다.{assembly part모델비 고브라운관 assemble{브라운관과 그 이외에 브라운관을 제어하는 여러 part들이 부착되어져 있다. 기본 브라운과 세부 part에 모두 coordinate를 생성하여 assemble 되어졌다.세부 part{{{{{브라운관 assemble에 사용된 part는 모두 5부분이다.{assemble part모델링비 고회로 기판 assemble{모니터 바닥 부분에 부착되어질 회로 기판 assemble이다. 그게 기판 부분과 이를 감싸는 케이스로 구성되어져 있다. 기판위에는 여저 전자 소자들이 부착되어 있다.세부 part{{{{{{{회로 기판 assemble에 사용된 part는 모두 7개이다.{assemble part모델비 고받침대 assemble{모니터를 지지하여 주고 회전을 통하여 모니터의 시각을 조절할 수 있는 받침대이다. 위, 아래 받침대에 각각의 coordinate를 생성하여 assemble 하였다.세부 part{{받침대 assemble에 사용된 part는 2개 부분이다.{assemble part모델비 고브라운관 제어 회로 assemble{브라운관 제일 뒷면에 부착되어질 브라운관 제어 회로 파트이다. box안에 회로 기판이 내장되어 있다. 덮게와 box 회로기판에 coordinate를 생성하여 assemble 하였다.세부 part{{{{{{{{{모두 9개의 part가 사용되었다.최종 assemble 과정{assemble part모델비 고브라운관 파트와 제어 회로 파트와의 assemble{브라운관과 제어회로의 각각의 assemble을 다시 assemble하였다. 최종 assemble을 위한 part이다. align으로 assemble 되었다.assemble part{{두개의 assemble part가 사용되어졌다.{assemble part모델비 고최종 브라운관 파트와 frontcase 파트의 assemble{최종적으로 assemble 된 브라운관 파트와 ass에 생성된 coordinate를 이용하여 assemble 하였다.assemble part{{{assemble part모델비 고main case와 회로 기판 part의 assemble{main case와 회로 기판의 assemble이다. 각각의 파트에 coordinate를 생성하여 assemble하였다. 브라운과 part와 assemble 될 part이다.assemble part{{최종 형상의 다각적인 모습{assemble part모델비 고main case 파트와 브라운관 파트의 assemble{assemble 된 가각의 브라운관 파트와 main case 파트를 coordinate를 생성하여 assemble하였다.assemble part{{{assemble part모델비 고모니터 파트와 받침대 파트의 assemble{최종 assemble이다. 모니터 파트와 받침대 파트 각각에 생성한 coordinate를 이용하여 생성하였다.assemble part{{{최종 모니터 모델{{{{{{{최종 모델결론 및 추후 연구이번 project를 수행함으로써 pro-e의 활용 능력이 향상과 실제 형상을 설계, 구현함으로 써의 경험 축적과 문제 해결능력이 향상되었다는 결론이다. 비록 힘든 과정이었지만 자신 감과 도전의식을 갖게 되었다.그러나 모델을 설계함에 있어서 아직은 미숙한 실력이기 때문에 모델을 단순화하여 생성 하는 근접설계 수준을 벗어나지 못하였고 part 생성을 하는데 주력하다 보니 전체적인 형 상의 assemble을 고려하지 못해 최종 형상을 완성하는데 문제가 발생하기도 하였다. 이는 우리에게 한가지 교훈을 주었는데 pro-e 프로그램을 수단으로써 사용해야지 목적으로써 이용되어서는 안된다는 나무가 아닌 숲을 볼 수 있는 경험이 되었다. 그리고 아직 어려웠던 점은 시간적인 문제로써 짧은 project수행 시간으로 인하여 그 과정에 있어서 최선을 다하기 보다는 완성에 급급하지 않았나 하는 점이다. 이번 프로젝트를 마지막으로 한 학기 동안의 pro-e 수업은 끝을 맺지만 앞으로다.

공학/기술| 2004.05.05| 21페이지| 1,000원| 조회(1,390)

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[전자회로] PWM 모터 드라이버 제작

PROJECT ⅡREPORT:MOTER DRIVER 제작{⊙ 과 목응용 전자 회로⊙ 소 속메카트로닉스 공학과⊙ 팀 원199803054 김상훈정완희진우철⊙ 담당 교수이지홍 교수님⊙ 제 출 일2003. 06. 041.INTRODUCTION이번 PROJECT의 주제는 가변 저항을 이용하여 직류 모터 또는 스텝 모터의 속도 및 회전 방향을 제어하는 것이다. 모터를 제어하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있겠으나 이번 프로젝트를 수행하기 위해서 본 조는 PWM 방식을 택하였다. PWM 방식으로 모터의 속도 및 회전 방향을 제어하기 위해서 MOTER DRIVER인 LM 298의 INPUT 단자에 PULSE-SIGNAL을 555 TIMER을 이용하여 입력하여 주고 555 TIMER에 가변 저항기를 사용하여 PULSE-SIGNAL의 DUTY RATE를 조정할 수 있도록 하였다. 이 DUTY RAYE를 조절함으로써 모터의 속도 및 방향을 제어할 수 있다.2.회로 제작 준비물{소자수량⊙만능기판1개⊙L2981개⊙555 TIMER(HA17 555)1개⊙HD74LD04P NOT GATE1개⊙가변 저항 100K1개⊙1N4148 다이오드6개⊙저항33KΩ 1개10KΩ 1개0.5Ω 1개⊙커패시터100nF 4개⊙ON/OFF 스위치2개⊙터미널,소켓4쌍⊙SPACER4개3.회로의 개요 및 제작(1)ABOUT PWM 방식:이번 프로젝트의 모터 제어는 PWM 방식을 이용하였다.PWM 방식이란 INPUT PULSE-SIGNAL의 DUTY RARE를 조정함으로써 모터의 속도 를 제어하는 방식을 말한다. 아래의 세 가지 경우가 그 방법을 보여주고 있다.{☞DUTY RATE가 50%일 경우에는 모터가 구동되지 않고 STOP 상태에 있게된다. 이 상 태에서는 모터의 회전자를 임의로 돌리려고 해도 돌아가지 않는다.{☞INPUT 1의 INPUT SIGNAL의 DUTY RATE를 50%이상으로 늘려주면 모터는 순방향으 로 회전하게 된다. 듀티비가 커질수록 모터는 가속 회전을 하게 된다.{☞INPUT 1의 INPUT SIGNAL의 DUTY RATE를 50%이하로 점차 낮춰주면 모터는 순방 향으로 회전하다가 점차 감속하여 결국에는 정지하게 되고 듀티비가 50%이하로 내려가 면서부터는 역방향으로 회전하게 된다. 이 경우에도 위에 같이 듀티비가 작아질수록 점차 가속 회전을 하게 된다.(2)회로도{(3)회로의 DUTY RANGE:PULSE의 듀티비는 무조건 크게 할 수도 없고 또한 무조건 작게 할 수도 없다.따라서 듀티비는 0< DUTY RATE < 100 의 RANGE를 가질 수 밖에 없다. 따라서 회 로를 설계할 때 이 범위 안의 값을 갖도록 위의 회로도에서 적당한 R1, R2의 값을 계산 해 내야 한다. 본 조가 설계한 회로의 DUTY RATED의 RANGE는 아래와 같다.{R1=10K, R2=33K, 가변저항=100K, C=100nF{{T }_{H }=O.693({R}_{1}+{R}_{2})C:PULSE HIGHT 일때의 시간{{T}_{L} = 0.693{R}_{2}C:PULSE LOW 일 때의 시간1가변 저항이 중앙값인 50K일 경우에 듀티비=>{{T}_{H}=0.693*(10K+33K+50K)*100n{{T}_{L}= 0.693*(33K+50K)*100nDUTY RATE ≒53%:정확히 50% 가 나오는 것은 아니지만 가변저항이 중앙인 50K 일 때 듀티비가 대략 53%가 되므로 모터는 50K 근방에서 정지하게 된다.{{▲P-SPICE 시뮬레이션 모습2MAXIMUM DUTY RATE RANGE=> 듀티비가 최대가 될 경우는 가변 저항을 최대값인 100K로 하였을 경우이다.{{T}_{H}=0.693*(10K+33K+100K)*100n{{T}_{L}= 0.693*(33K+100K)*100nDUTY RATE ≒81%:가변 저항을 최대로 하였을 경우 듀티비는 최대 80% 정도의 값을 갖게 된다.따라서 모터는 듀티비가 80%에 도달할 때가지 순방향으로 가속하게 된다.{{▲P-SPICE 시뮬레이션 모습3MINIMUN DUTY RATE RANGE=> 듀티비가 최소가 될 경우는 가변 저항을 최소값인 0K로 하였을 경우이다.{{T}_{H}=0.693*(10K+33K)*100n{{T}_{L}= 0.693*(33K)*100nDUTY RATE ≒24%:가변 저항을 최소로 하였을 경우 듀티비는 최소 20%정도의 값을 갖게 된다.따라서 모터는 듀티비가 50%일 때 정지하였다가 듀티비가 20%까지 떨어질 때까지 역방향으로 가속하게 된다.{{▲P-SPICE 시뮬레이션 모습4.결과{{{▲완성된 회로의 전면 모습▲완성된 회로의 깔끔한 후면 모습{{▲실제 회로에서 발생하고 있는 PULSE-SIGNAL의 파형☞ 회로는 설계 계획대로 가변 저항값의 변화에 따라 회전 속도가 변화였고 가변 저항 의 레버를 저항 값이 증가하는 쪽으로 돌려주면 순방향으로 가속하였고 중간에 위 치 시키면 정지 하였다가 저항값이 감소하는 쪽으로 돌려주면 역방향으로 가속하는 것을 확인할 수 있었다.5.고찰이번 프로젝트에서 모터 제어의 방식을 본 조에서는 PWM 방식으로 모터의 속도를 제어 하는 회로를 설계하였다. 하지만 모터 제어 방법에는 이 외에도 삼각파를 이용하여 비교기 를 사용함으로써 모터의 속도를 제어하는 방법도 있다. 하지만 이 방법으로 회로를 설계할 경우에는 PWM 방식보다 회로가 다소 복잡해지는 경향이 있어 보다 SIMPLE한 회로를 구 성하기 위하여 555 TIMER를 이용한 PWM 방식으로 회로를 제작하였다. 솔직히 교수님께 서 프로젝트에 대해 처음 말씀하실 때에는 모터의 속도 가속에는 별 문제가 없었지만 어떻 게 모터의 회전 방향을 바꾸어야 하는가에 대해 고심하였었다. 하지만 모터 제어에 대한 기본적인 원리를 이해하고 나니 그것이 그리 어려운 문제가 아니라는 것을 알았다. LM298 이라는 MOTOR DRIVER IC를 이용하여 IC의 INPUT에 PULSE-SIGNAL을 입력하여 주 고 이 입력 신호의 듀티비를 제어하면 모터의 회전 속도 및 회전 방향을 제어할 수가 있기 때문이다. 이 회로에서 PULSE를 발생시키기 위해 필요한 555TIMER를 사용하기 위해 지 난해에 배운 555 TIMER에 대해 다시 자료도 찾아보고 복습할 수 있는 기회가 됐다. 회로 설계 및 제작에는 큰 어려움이 없었으나 회로 설계에 있어서는 입력 펄스의 듀티비는 0 < DUTY RATE < 100 의 범위로 제한을 두어야 했기 때문에 555 TIMER의 주변 회로에서 저항 R2를 가변 저항으로 단순히 대체하는 것이 아니라 R2에 직렬로 가변 저항을 추가하 는 방법을 사용하였고 저항 R1과 R2 그리고 가변 저항의 범위를 적절히 계산하여 듀티비 를 20%-80%의 범위로 제한을 주는데 중점을 두었고 제작에 있어서는 회로 후면의 배선을 최대한 깔끔하고 안전성 있게 제작하는데 중점을 두었다.

공학/기술| 2004.05.05| 8페이지| 1,000원| 조회(5,272)

pspice, L298, 555 timer

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[전자회로] 전자경보 사이렌 제작 평가A+최고예요

전자 회로 프로젝트전자 경보 사이렌(회로 실험의 같은 조원이 한 회로를 채택하여 사용하였음을 미리 말씀드립니다.){회로도-->전자 경보 사이렌의 회로도이다. 세 개의 트랜지스터가 이용되었고 스피커와 LED가 연 결되어 있음을 알수 있다. 그러나 PSPICE 시뮬레이션에서는 존재하지 않는 소자들이기 때문에 아래와 같이 스피커 대신 저항을 연결하고 LED는 SHORT 시킨 회로로 대체시 킨 후 시뮬레이션 하였다.{회로에 대한 설명이 회로는 스위치를 눌렀다 놓으면 커패시터 C3에 전압이 충전되었다가 방전되는 시간동안에 Q1 이 ON 되어 Q2를 ON시키게 되고 Q2가 ON 되어 경보등인 LED가 점등되면서 C1과 C2에 의해 궤환이 걸려 발진을 하게 되고 사이렌 음이 나게 되는 회로이다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 화재 경보기 등이 이와 같은 회로로 만들어 졌다고 볼 수 있다. 긴급 상황에서는 스위치를 계속 누르고 있을 수 없기 때문에 커패시터를 이용하여 스위치를 눌렀다가 떼더라도 얼마간 회로가 작동되도록 설계되어졌다.회로 분석스위치를 누르게 되면Q2의 베이스 전위가 높아져서 Q3가 ON되어 LED에 불이 들어오게 되고,Q1이 ON되고 Q2가 ON도어 사이렌이 소리를 내기 시작한다.이제 스위치를 떼게 되면C4에 충전되었던 전하가 R5와 R2를 거쳐 Q2의 에미터로 흐르게 되고 LED를 거쳐 GROUND로 방전된다. 따라서 C4의 충전 전하가 방전되어 지는 동안 LED에 전류가 흐르게 되므로 점등되었다가 방전이 완료되면 Q2가 OFF되어 LED가 소등된다. LED LOAD에 전류가 흐르고 있음을 pspice를 통해 확인할 수 있다. 아래 그림에 로드에 흐르는 전류가 나타나 있다.{그리고 C3의 충전 전하가 R1을 통해 방전되게 되고 방전 시간동안 Q1과 Q3가 ON되어지게 되어 C1과 C2에 의해 출력이 궤환되어 발을을 하게 하므로 사이렌이 소리를 내게 된다. 그러나 C3는 시간이 흐르면 방전이 완료되므로 Q1과 Q3가 OFF되어 사이렌이 더 이상 소리를 내지 않는다. 사이렌을 대체하고 있는 저항 R8에 걸리는 전압을 PSPICE를 통해 시뮬레이션 해보면 충전되는 모습을 볼 수 있다.

공학/기술| 2004.05.05| 4페이지| 1,000원| 조회(3,203)

pspice, 사이렌, 경보기

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[전자회로] 전원회로(power supply)제작

REPORT응용전자회로 PROJECT{{{조원199803054 김상훈199803092 정완희199803096 진우철담당 교수이지홍 교수님제출일2003.05.071.제목: Linear regulator에 의한 전원 회로 설계(LM 317 AND LM 337)2.목적: CENTER TAB TRANSFORMER 와 LINEAR REGULATOR를 이용하여 220V 교류 전원으로부터 직류 5 전원 회로를 설계 제작하여 실제 부하를 구동할 수 있다.3.구성(준비물){.TRANSFORMER(centertab 12V용)1개.BRIDGE DIODE1개 혹은 일반 다이오드 4개.콘덴서1u 4개10u 2개360u 2개.REGULATOR(LM317, LM337)각 1개.저항1.2k 1개120 2개500 가변저항 2개.(보호)다이오드6개.방열판2개.CABLE TERMINAL---.SPACER4개.만능 기판1개.부하(여기서는 팬을 사용하였음)1개.LED1개{4.설계 및 작동 원리⊙SIMULATION전원회로를 만들기에 앞서 이노우에 홈페이지에서 발췌한 리니어 레귤레이터 회로도와 수업시간에 배 운 정류회로를 연결시켜 회로를 구성해보았다. 학생버전 P-spice에는 레귤레이터가 라이브러리에 없기 때문에 정식버전을 사용했다.{{.C1과 C2에 수치해석적 방법을 통해 얻은 {{theta _{ 1 } ``````값을 통해 얻은 값을 사용했고 라이브러리에 LM317은 있었지만 LM337은 들어있지 않아서 같은 기능을 하는 LM137을 넣어보았다.{{.시뮬레이션 결과 정류회로에서 나온 거친 12V의 전압이 리니어 레귤레이터에 의해 매끄러운 5V의 전압으로 출력됨을 볼 수 있었다.1220V 교류 전압 입력에 최대 12V 용량의 변압기 1차 측에 220V 교류 전원을 넣어 주면 변압기 의 권선비에 의해서 출력단자에 12V 가 출력된다.2이 출력 전압이 브리지 다이오드를 통과하면서 12V 가 출력된다.3이 출력 전압을 레귤레이터의 입력단자 연결하여 준다. 이때 리플 콘덴서를 연결하여 주어서 입력 전압을 안정시켜 주는 것이 좋다.4레귤레이터에는 보호회로를 구성하여 불안정한 상황으로부터 레귤레이터를 보호해 준다.{5입력 전압이 레귤레이터를 통과하면 레귤레이터의 내부 동작에 의해 LM317 에서는 +5V 가 LM337 에서는 -5V 가 출력된다.5.결과1 5V 전원을 얻는다.{{{.LM317 레귤레이터 단자로부터 +5V 전원이 출력되고 있는 모습.LM337 레귤레이터 단자로부터 -5V 전원이 출력되고 있는 모습2출력 전압으로 부하를 구동한다.{{.출력 전압으로 부하인 팬을 구동하고 있는 모습6.고찰회로를 설계하는데 있어서 제일 먼저 고려해야 하는 것은 변압기의 용량을 결정하는 것이다. 우리가 원하는 전원 회로를 설계하기 위해서는 교류 220V를 1차 측에 입력하여 주면 2차 측에 직류 12V가 출력되는 센터 탭 변압기이다. 이 변압기로부터 출력되는 전압을 레귤레이터로 입력시켜 주면 레귤레이터의 내부 동작에 의하여 출력전압 5V 가 생성된다. 회로를 제작하는데 있어서는 먼저 기판 위에 회로도를 스케치하여 주고 그 스케치에 따라서 소자를 꼽고 납땜을 하여 준다. 소자를 꼽을 때는 극성에 주의하여야 한다. 그리고 납땜을 할 때에도 인두를 너무 오랫동안 소자의 다리에 접촉시켜 그 열로 인해 소자가 파괴되는 일이 없도록 주의해야 하며 그러한 열에 민감한 소자는 터미널을 사용하여 납땜하는 것이 안전하다. 그리고 전선의 연결을 신중히 하여 회로가 SHORT되거나 OPEN 되어 오작동하지 않도록 주의를 기울여야 한다. 회로 제작 중에는 기판에 꼭 스페이서를 부착하여 작업대위의 이물질들로 인해 SHORT되는 일이 없도록 해야 하겠다. 그리고 우리가 설계하는 전원회로는 실생활에서 사용하는 220V 교류전원을 다루므로 회로의 TEST를 할 때나 작동 시 감전에 위험이 없도록 안전하게 제작하고 회로를 다룰 때에도 사용자의 주의가 각별히 필요하다.

공학/기술| 2004.05.05| 5페이지| 1,000원| 조회(1,198)

LM 317, transformer, LM 337

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