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E-Board의 개요 및 설치

제1장 E-Board의 개요 및 설치1-1 E-Board에 대하여■ E-Board(Environment Recognition Board)란†PC에 연결하여 PC가 접하고 있는 주위 환경과 상호 작용하는 상황을 실험하는 장치,†I/O 보드를 통하여 PC로 data를 받아들여 외부를 인식하고, 또한 I/O 보드로 data를 보내어 외부에 대하여 동작을 취하게 하는 시스템■ E-Board의 구성요소▷ PC interface card▷ I/O board▷ Target board▷ software diskette: E-Tutor, 예제 프로그램, E-Board 지원 라이브러리(library) 등1-2 E-Board의 구성■ 전체 구성≫ interface cardIBM-PC와 호환성 있는 컴퓨터와 I/O board가 data를 주고 받을 수 있도록 연결해 주는 하드웨어 card로 PC의 확장 슬롯(slot)에 직접 삽입되는 board≫ I/O(input/output) board외부기기, 즉 Target Board와 I/O 관계를 처리해 주는 board⇒ 센서로부터 입력되는 신호를 컴퓨터에서 처리하기 쉬운 data 형태로 바꾸어 interface card를 거쳐 컴퓨터로 보내는 일을 하며, 컴퓨터에서 출력하고 싶은 data를 I/O 보드를 통해 적당한 신호로 변환하거나 출력가능≫ Target Board제어대상이 되는 board로서, I/O board로부터 나오는 data를 이용하여 실제로 여러 종류의 제어대상들을 실험을 통하여 확인할 수 있도록 만들어진 board≫ E-Tutor†실습하기 손쉽고 높은 교육적 효과를 위해 제공되는 소프트웨어†E-Tutor는 직접 실행하면서 쉽게 이해될 수 있도록 pull-down menu 방식으로 구성≫ E-Voice†E-Board에서 음성 기능을 보다 편리하게 다룰 수 있도록 도와주는 프로그램†E-Voice 기능 : 음성의 샘플링, 재생, 저장, 음성 합성 등†E-Voice의 음성 제어 부분은 EbdLib를 이용하여 작성†C언어 이용≫ EbdLib(E-board library)†E-Board를 제어하기 위해 사용되는 procedure와 함수(function)을 모아둔 라이브러리†I/O board를 제어하는데 이 라이브러리를 이용하면 사소한 프로그래밍 생략가능그림 1-1 전체 구성도그림 1-2 E-Board의 하드웨어 구성도■ Interface card†IBM-PC 호환 컴퓨터에서 사용그림 1-3 interface card와 Dip SW의 상태† PC에서 보통 사용되지 않는 I/O 영역(0200H, 0280H, 0300H, 0380H번지) 중에 사용자의 컴퓨터 구성에 따라 지정 사용† DIP SW의 1, 2번 : 어드레스 영역 변경(보통의 경우 스위치 1을 OFF, 스위치 2는 ON 즉, 300H ～ 31FH 번지로 선택)† DIP SW 3, 4, 5번 : 외부 인터럽트를 사용하기 위한 것 (하나만을 선택하여 사용)BASE ADDRESS 설정외부 인터럽트 설정SW1SW2I/O영역SW3SW4SW5ONONOFFOFFONOFFONOFF0200H ～ 021FH 번지0280H ～ 029FH 번지0300H ～ 031FH 번지0380H ～ 039FH 번지IRQ3IRQ4IRQ5표 1-1 DIP SW와 I/O 어드레스 및 IRQ 설정† PC의 data와 어드레스의 확실한 전송을 위해 버퍼(buffer) 연결: 74LS244, 74LS245의 3상태(3-state)의 버퍼가 8개가 내장되어 있는 IC 사용■ I/O board (Input/Output board)†E-Board를 구동하기 위한 실질적인 부분†Digital IN/OUT, Analog IN/OUT, Time Interrupt의 사용이 가능하도록 구성되어진 board를 말하는 것으로 interface card와 target board를 연결하여 주는 역할†주요 구성요소PPI8255 (2개) : 디지탈 입출력PIT8254 : 타이머와 카운터 기능ADC0809 : 아날로그 입력DAC0800 : 아날로그 출력†interface card의 회로에서 어드레스 버스(SA0..SA7)와 데이타 버스(SD0..DS7), 제어라인(IOR＼, IOW＼, RESET, IRQ)이 I/O board의 입출력용 칩인 8255A와 A/D 변환기 ADC0809에 연결되어 I/O board를 PC에서 제어가능그림 1-4 I/O board 외형■ Target Board▷ I/O board의 최종제어 대상이 되는 board▷ 구성요소8개의 LED7-세그먼트 LED매트릭스 LEDLCD릴레이와 모터구동회로4개의 누름 스위치빛, 온도 센서음성 입력을 위한 마이크음성 출력을 위한 스피커그림 1-5 Target board 외형1-3 E-Board의 설치 및 테스트■ E-Board를 PC에 연결하여 사용하기 위한 설치 절차1. PC 전원을 끄고, PC의 덮개를 연다.2. PC의 슬롯중 비어있는 하나를 사용할 수 있도록 준비한다.3. interface card를 빈 슬롯에 삽입한 후 나사로 고정한다.4. 25핀 케이블의 한쪽을 interface card에 연결한다.5. 25핀 케이블의 다른 한쪽을 E-Board의 I/O board에 연결한다.6. I/O board와 target board를 50핀 케이블로 연결한다.7. 제공되는 스테핑 모터와 DC 모터를 target board에 연결한다.8. PC의 덮개를 닫는다.9. PC의 전원을 켠다.10. 만일 작동이 되지 않을 경우, PC의 전윈을 끄고 interface card를 뽑아 DIP 스위치 상태를 확인하고 (변경이 필요한 경우에는 스위치 상태를 바꾸고) 다시 해 본다.■ E-Board 테스트 프로그램▷ EbdTest.EXE : I/O board와 target board의 동작 테스트용 프로그램EBorad Hardware Tester 1.0[1] Dot-Matrix LED[2] LED[3] Seven Segment[4] LCD[5] Push Button[6] Relay[7] Stepping Motor (full step)[8] Stepping Motor (half step)[9] Rectangular Wave[A] Sine Wave[B] Voice Play[C] DC Motor(PWM)[D] Microphone[E] Photo Transistor[F] Thermister[S] EBoard Auto Detect[Q] QuitSelect one :그림 1-6 EbdTest의 실행화면(1) Dot-Matrix LEDtarget board의 8×8의 도트 매트리스 LED를 색을 바꾸어 점등시켜 보기도 하고 문자를 디스플레이 함(2) LEDtarget board의 8개 LED를 번갈아 점등시켜 LED의 동작과 LED 구동 회로를 테스트실행시키면 8개의 LED가 좌우로 흐르듯 점등되며 일정 시간 후 방향을 바꾸는 등의 동작(3) 7-Segment LED7-세그먼트 LED를 이용하여 00～99까지의 숫자를 1씩 증가시키면서 디스플레이(4) LCDLCD 커넥터에 연결된 LCD 모듈 테스트VR을 이용하여 문자의 밝기를 조정가능(5) Push Button누름 스위치 SW1, SW2, SW3, SW4의 입력 테스트누름 스위치가 눌려지면 target board의 LED가 켜지고 화면에 스위치가 눌렸음이 표시(6) Relaytarget board에 장치된 릴레이의 동작 테스트4개의 릴레이가 번갈아 동작하거나 동시에 동작함을 반복(7) Stepping Motor ( full step )스테핑 모터 커넥터에 스테핑 모터를 연결하고 스테핑 모터용 전원을 연결하면 모터가 천천히 회전한 후 일정 시간 후 방향을 바꾸어 회전스테핑 모터의 상여자 방식에 따르는 제어원리와 회전부위를 손으로 잡아봄으로서 구동방식에 따른 토크 확인 가능(8) Stepping Motor ( half step )스테핑 모터를 1-2상 여자 방식으로 구동1상 여자 방식에 비해 토크가 증가하고 회전각은 줄어드는 것을 확인 가능(9) Rectangular WaveDAC(Digital-Analog Convertor)를 통하여 아날로그 출력을 오실로스코프를 통해 관찰

공학/기술| 2006.09.28| 9페이지| 1,500원| 조회(580)

interface, card, e-Board, Target, diskette, E..

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[교육학]교 육 과 정

제 1 장 교육과정의 개념교육과정의 개념은 쉽고 간단히 정의 내리기 곤란하다. 교육과정의 개념을 확고하게 정하기 힘든 것은 아마 교육과정이라고 불리는 대상이 언제 어디서나 다른 모습으로 확인되는데도 불구하고, 우리가 애써 부여하고 이런 저런 방법으로 만들려고 하기 때문인 것 같다.교육관계자들이 흔히 비전문적인 그리고 상식적인 용어로 사용하는“교육과정”이라는 말은 학교에서 가르쳐질 특정한 지식과 기술을 뜻한다. 말하자면, 교육과정은 학생이‘공부할 과정(the course of study)’으로 이해되고 있다.(김호권외 2인, 1997) 그러나 보다 전문적인 용어로서‘교육과정’은“아동?학생이 학교에서 경험할 모든 교육적 내용의 총체”로서 이해되기도 한다.곽병선(1997)은 교육과정의 정의를“학습자에게 교육적 성취를 의도하여 학교에서 유효할 수 있도록 지식, 사고의 양식, 경험 등 문화내용을 재구성한 모든 수준의 계획이다.”라고 하였다. 그리고 김종건(1991)은 교육과정의 정의가 여러 가지 의미로 규정되어 있어도 공통적으로 시사하는 교육과정의 속성은① 계획이나 의도와 관련되는 개념,② 내용과 관련된 개념으로 집약된다고 보고 있다.Lewis와 Miel(1972)은 교육과정 정의를 분류하여 과 같이 정리하였다. 교육과정 개념의 분류의도된 것으로서의 교육과정실현된 것으로서 교육과정교수요목(교과), 전통적으로 축적된 의미의도된 학습결과의도된 관여기회제공된 학습경험학습자의 실제적 관여학습자의 실제적 경험Philip H. PhenixMauritzJohnosnAlice MielSaylor andM.AlexanderGoeden N.MackenxieHollis Caswell and Compbel출저 : A. J. Lewis & Mile, Supervision for improved instruction : new tesponeses, p.72Tanner와 Tanner(1980)는 교육과정 개념의 변천을 그들 자신의 것을 포함하여 10가지의 정의군으로 와 같이 정리하고, 교육과정이 : 목표로서의 행동상호작용 촉진을 위한 수단의 활용효과적 산출을 위한 관련요소의 양적 분석10지식과 경험반성적 사고 : 생활경험과 관련된 공동체경험지식과 경험의 통어(通御) : 개인적?사회적 문제해결과 성장교육과정은 내용(content)으로서의 교육과정, 경험(experience)으로서의 교육과정, 계획(plan)으로서의 교육과정, 결과(outcome)으로서의 교육과정으로 나누어 생각할 수도 있고, 의도된 교육과정, 전개된 교육과정, 실현된 교육과정으로 구분하기도 한다.제1절 제7차 교육과정의 기본정신제6차 교육과정에서부터는 국가에서 일방적으로‘만들어 주는 교육과정’의 틀에서 벗어나 교육을 직접 실천하는 학교에서 그 학교의 실정에 알맞게, 다양하게, 특색있게‘만들어 가는 교육과정’으로 패러다임의 전환을 요구하고 있다. 원래교육과정이라는 것은 계속성, 계열성, 통합성과 같은 특성을 지니고 있기에 국가 수준의 교육과정 기준에 담겨있는 기본적인 정신을 살펴보았다.1) 창의성의 신장21세기의 지식 정보사회에 대비하여 학생들의 발표력, 사고력을 늘리고 창의성을 개발하기 위해서 어떻게 가르칠 것인가 생각해 보고 지금 우리의 초 ? 중 등 교육 은 교육과정의 정상적이 운영을 통해 수업 개선에 과연 얼마나 노력하고 있나를 되새겨 보게 됩니다.2) 다양성의 추구학생의 능력, 적성, 진로에 적합하게 학습자 중심의 교육을 다양하게 실천하여 야 한다.3) 기초 ? 기본 교육의 충실학교 교육과정을 편성 ? 운영할 때에는 학년별, 교과별 교육에서 학생들에게 꼭 정착시켜야 할 기초적, 기본적인 교육내용을 정선하여 이를 재구성해 나가는 노력이 있어야 한다.제2절 제7차 교육과정의 특징1) 연간 기준 수업시간 수의 확보국민공통 기본교육과정의 시간배당 기준은 34주를 기준으로 배당된 연간 최소기준이다. 단위학교에서는 이 기준에 미달되지 않도록 각 학년의 교과, 재량, 특별활동의 연간수업 시수가 확보되어야 한다.2) 수준별 교육과정의 편성 ? 운영수준별 교육과정을 통해 학생 개개인의 능력, 원을 계획적으로 활용하고 학생의 개성, 취미, 흥미, 특기 등이 충분히 신장될 수 있도록 배려한다.넷째, 학생의 문제를 상담과 대화를 통하여 해결하고, 학생의 적성 ? 능력에 적합 한 진로 이해의 기회를 제공한다.다섯째, 바람직한 활동의 참여를 통하여 민주 시민의 자질을 함양하도록 한다.특별활동의 각 영역별 활동과 하위활동은 대체로 학교를 중심으로 이루어지나, 필요에 따라 학급, 계발 활동집단, 가정과 지역사회중심 집단 등으로 다양하게 구성하여 이루어질 수 있다.제 2 장 학교수준의 교육과정 편성?운영제1절 학교 교육과정 편성?운영의 필요성학교 수준에서 학교의 실정에 알맞게 학교 교육과정을 편성 ? 운영한다면첫째, 공급자 위주의 교과서 중심교육이 수요자를 고려한 교육과정 중심 교육으로 전환될 것이다.둘째, 학교의 경영 책임자인 교장과 수업 실천자인 교사가 교육 내용과 방법의 주 인이 되고, 전문가의 위치를 확보하게 될 것이다.셋째, 지역 및 학교의 특성, 자율성, 창의성을 충분히 살려서 다양하고 개성있는 교육을 실현할 수 있게 된다.학교 수준에서 학교 교육과정을 편성하고 운영해야 하는 필요성① 교육의 효율성(effetiveness)② 교육의 적합성(suitability)③ 효원의 자율성(autonomy)과 전문성(professional expertise)④ 교육의 다양성(variety)⑤ 학습자 중심의 교육을 구현하기 위해서 학교 교육과정이 필요하다.제 2 절 학교 교육과정 편성 ? 운영의 구성체제학교 교육과정의 작성 형태는 여러 가지 방안이 있으나, 어떤 체제로 편성하든 학교 교육과정에는 학교장의 교육철학이나 학교 교육목표, 당해 연도의 노력중점이 부각되어야 하며, 편제와 시간 배당, 교과, 특별활동, 재량활동과 연간 지도계획, 평가계획이 포함되어야 한다.학교 교육과정을 어느 정도의 분량으로, 언제 어떻게 만들어, 어디에 제출할 것인가에 대한 것도 해당학교의 학교장이 시?도 지침에 따라 판단할 문제라고 생각되며, 교육부, 시 ? 도 교육청에서는 이에 대한 획e)수준 : 교육과정에 관여하는 교사는 교육 과정 개발에 대한 총체적인 견해를 갖고 있다.그렇다면 창의-생산적인 교사가 하는 일은 구체적으로 무엇인가? 그것은 교사 자신의 주체가 되어 학교중심 교육과정을 개발하는 것이라고 할 수 있다. 근래에 다시 강조되고 있는 학교중심 교육과정은 학교에서 계획하고 실천해 온 여러 가지 활동들의 통합이라고 할 수 있다.이상에서 살펴본 바와 같이 학교 교육과정은 교사가 교육과정 개발의 주체가 된다는 점에서 중요한 의의를 갖는다. 학교 교육과정은 교육과정에 있어서 교사의 중요성을 슬로건(slogan)의 차원을 넘어서 재개념화의 수준으로 제시함으로써 교사를 교육과정의 핵심적 위치로 자리매김하고 있다.2) 교육과정 재구성자로서의 교사의 역할? 각론과 교과서에 있는 내용이 나의 학급, 나의 학생들에게 중요한 것인가?? 나의 학급, 나의 학생들에게 강조되어야 할 교육내용은 무엇인가?? 교과서의 내용에서 보태거나 덜어내어야 할 부분은 없는가? 교과서의 내용에서 더 발 전시켜야 할 부분은 없는가?? 새로운 정보, 향토자료, 새로운 교수방법의 활용을 위해서 교과서의 일부 또는 전부를 대치할 필요는 없는가?? 교육과정의 순서를 학습의 난이도 또는 교과간의 관련성을 고려하여 재조정할 필요는 없는가?이러한 질문을 바탕으로, 기존의 것을 약간은 비판적으로 검토 ? 분석하여 나의 수업에 알맞은 모습으로 만들어 나가는 것이다.교사의 가장 기본적인 활동은‘교과를 교과답게 가르치는 일’이며, 교과를 교과답게 가르치기 위해서는 이러한 연구가 보다 활발하게 이루어질 필요가 있다. 그런 의미에서 교사는 보다 전문적인 연구활동을 통하여 끊임없이 교육내용을 재구성하고, 이를 수업에서 교사-학생 상호작용을 통하여 실천해야 하는 것이다.앞에서 언급했듯이, 교육내용 재구성자로서의 교사는 단순히 지식의 전달자가 아니라, 교육과정 연구자이다. 자신의 수업에 가장 적합한 교육과정을 스스로 개발하고 동료교사와 토론하며, 이것을 자신의 수업에서 실험해 보고 보다‘질’좋은 수업을 로 규정할 수 있다.학교 교육과정평가의 필요성을 정당화할 수 있는 구체적인 근거는 다음과 같다.첫째, 국가 경쟁력 증진을 위하여 교육력을 체계적으로 강화할 필요가 있으며, 이 를 위하여 학교 교육의 질적개선과 효과 증진을 기하기 위한 목적으로 평가 적 방법이 필요하다.둘째, 선진국형으로 교육력을 강화하는 체제를 구축하기 위하여 교육효과 증대와 교육활동의 질 개선을 효과적으로 달성할 수 있도록 교육활동 전반에 대한 종합적인 평가체제를 구축할 필요가 있고, 그 일환으로서 교육과정에 대한 평가가 그 핵심을 차지할 필요가 있다.셋째, 단위 학교 중심의 종합적인 평가 체제에는 교육자들의 책무성 제고와 전문 성 향상을 위한 노력이 포함되어야 하며, 특히 단위 학교 중심의 자율적인 교육활동의 핵심을 차지하는 교육과정 및 운영에 대한 평가를 중심으로 구 현되는 것이 가장 효과적인 접근 방법이므로 교육과정평가가 필연적으로 요 청된다.넷째, 학교교육의 질적개선과 효과성 증대를 실질적으로 달성하기 위해서는 교육 활동의 요체인 교육과정에 관한 질적 관리활동과 그 개선 노력이 요청되고 이를 체계적인 실현을 위해서는 평가적 접근노력이 가장 효과적이다.제2절 학교 교육과정 평가의 영역교육과정 측면과 주요내용(영역)요소를 중심으로 이원분류표를 작성하면 비교적 체계적으로 교육과정의 주요영역 및 요소를 파악할 수 있다. 이와 같이 설정된 교육과정영역 및 요소는 교육과정을 평가하기 위한 평가영역 및 준거의 역할을 수행할 수 있게 되는 바, 이를 일괄적으로 파악할 수 있게 제시하면 과 같다. 교육과정 주요 측면과 영역(요소)간의 이원분류표교육과정 측면의도된 교육과정(교육계획 평가)실천된 교육과정(교수-학습과정 평가)성취된 교육과정(교육효과/성취도 평가)핵심준거내용영역?실현가능성?충실성(계열성, 일관성, 전체성)?의도/실천의 일치성?융통성?목표 성취도?미성취 유형과 원인?구성원 참여?교육본위의 만족도1. 학교 교육과정연구 및 개발1-1 학교 교육과정 위원회의 구성/활동1-3 전문성 신장을 위한연수평가

교육학| 2006.09.28| 10페이지| 3,000원| 조회(302)

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1. 저항기의 원리■ 개 요전기?전자회로에서 가장 많이 사용되는 전자부품 중에 하나가 바로 저항이다. 저항(resistance)은 전자의 이동을 억제하는 물질의 특성을 의미한다. 이는 전류가 흐를 때, 전자는 물질 내에서 움직이고 때때로 원자와 부딪치게 된다. 이러한 충돌로 인하여 전자는 에너지를 잃어버리게 되며, 운동에 제약이 따른다. 즉, 충돌이 많을수록 제약은 더욱 커지게 된다. 이런 제약은 물질의 형태에 따라 폭넓은 값을 가진다. 저항은 그 구성방법에 따라 다양한 회로로 응용되는데, 본 절에서는 저항의 가장 기본적인 원리를 학습할 것이고, 이 장을 통하여 저항 요소, 저항 단위의 정의, 및 저항의 색코드에 의한 계산 등을 파악하는데 중점을 둔다.■ 학습목표1. 저항의 요소를 파악하고, 저항에 따른 물질의 분류를 이해할 수 있다.2. 색코드(color code)에 의한 저항의 실습을 통해 저항값을 얻을 수 있다.■ 주 요 어전류?자유전자?도전율?도체?절연체?저항률?색코드다음과 같이 빛을 발생하는 LED 회로에서 저항의 역할을 알아보고, 이것이 회로의 동작과 어떤 연관성이 있는지 알아보자.LED(light emitting diode)가 빛을 발하기 위해서는 그것의 양단에 약 2V의 전압을 인가하여야 한다. 그러므로, [그림 1-1] (a)에서 보여주는 약 1.5V 정도의 전압을 가진 건전지 하나로는 LED에서 충분히 빛을 발생할 수가 없다. 그렇다면 [그림 1-1] (b)와 같이 건전지를 하나 더 추가한다면, 어떻게 될까? 1.5V의 전압을 가진 건전지를 하나 더 추가하였기 때문에 LED의 양단에 걸리는 전압은 3V 정도로 충분할 것이고, 따라서 LED를 통하여 과도한 전류가 흐르다. 발광하는 빛은 매우 밝을 것이지만, 결국 LED는 파괴될 수도 있다.[그림 1-1] (c)에서와 같이 건전지와 LED 사이에 적절한 저항이 놓인다면, LED에서나 건전지에서든지 많은 부하가 걸리지 않고, LED는 적당한 빛을 발하게 될 것이다.건 전 지1.5V건 전 지1.5V는 부하 전력을 경감할 필요가 있다.저항에 전류가 흐르면 반드시 열이 발생하게 되며, 그로 인해 저항값이 변화한다. 열의 허용 범위를 정격 전력으로 표현하며, 일반적으로 정격 전력의 1/2 이하에서 사용한다.4. 저항값의허용오차저항기에 표시된 공칭 저항값의 허용 오차를 나타낸다. 이 값은 F, G, J, K, M 등의 기호로 나타내며, 각각 ±1%, ±2%, ±5%, ±10%, 및 ±20%의 허용 오차를 나타내고 있다.5. 저항값의 범위각 공급자가 사용자에게 공급할 수 있는 저항값의 범위를 나타낸다. 1Ω~1MΩ의 것이 일반적이며, 그 외의 것은 공급자나 저항의 종류에 따라 구할 수 없는 것이 있기 때문에 주의가 필요하다.6. 정격전압사용온도 범위에서 연속적으로 인가할 수 있는 직류 또는 교류 전압(실효치)의 최대치를 나타내며, 정격전력과 공칭 저항값으로부터 산출하지만, 최대 사용전압을 넘지 않아야 한다.7. 최대 사용전압저항기에 인가할 수 있는 직류 또는 교류 전압(실효치)의 최대치를 나타내며, 통상 내전압으로 불리는 것은 이 값을 의미하는 것이다.8. 주파수 특성저항은 주파수가 높은 점에서 사용하면 구조상 코일이나 콘덴서와 동일한 요소가 포함되기 때문에 순수한 저항의 기능을 상실하게 된다. 보통의 카본 저항이라면 수 10MHz까지는 사용할 수 있으나, 코일 저항은 구조가 코일 그 자체이기 때문에 고주파에는 사용할 수 없다．9. 열화 현상특히, 큰 전류에 사용한 저항은 자체 발열에 의하여 저항에 오차가 발생하며, 사용 초기에는 저항이 상온으로 돌아오면 원래의 값으로 회복되나 오랜 시간동안 발열이 지속되거나 사용시간이 경과함에 따라 원래의 값으로 돌아오지 않을 수 있으며, 오차 또한 커지게 된다. 그러므로, 충분히 여유를 갖고 사용해야 할 것이다.10. 잡음 특성저항은 본질적으로 열잡음을 발생한다. 오디오 등 특히 저 잡음이 필요할 때는 특별히 저 잡음용의 특수 저항이 쓰인다. 그러나, 일반적으로는 금속 피막 저항기가 좋은 특성을 갖고 있다．〉〉저항의 정격전력리고 아날로그 회로에서와 같이 잡음이 문제가 되는 회로 등에 주로 사용된다.(a) 외관 (b) 내부 구조?그림 2-4? 금속피막 저항기의 외관[표 2-6] 금속피막 저항기의 정격 일례정격전력최고사용전압(V)내전압(V)저항온도특성 (ppm/oC)저항값의허용차(%)저항값의 범위(Ω)표준저항값최소최대1/8W150300100F(±1)20301kE9615030050F(±1)49.9100kE961/4W250500100±0.549.9301kE9625050050±0.549.9301kE961/2W350700100±0.519.92.2ME9635070050±0.519.91ME96[그림 2-4]는 금속피막 저항기의 외관을 보여주고 있고, [표 2-6]은 금속피막 저항기의 정격 일례를 나타낸다. 최근 각 저항기 제조사들이 금속피막 저항기의 제조공법을 개선함으로서 가격의 하락 및 대량 생산으로 연 30~40%의 생산량의 신장률을 나타낸다고 한다.4. 금속산화물피막저항기(Metal oxide film resistor)금속산화물피막 저항기는 산화 주석 등의 금속 산화물을 사용한 저항기이다. 금속피막 저항기의 경우는 비교적 소전력용으로 사용되지만, 수 W급의 중전력용으로는 금속산화물피막 저항기가 많이 사용되고 있다.금속산화물피막 저항기의 온도 특성을 살펴보면, 부하 전력의 상승에 따라 표면온도는 증가하게 되는데, 전력을 소비한다는 것은 그만큼 발열도 커지기 때문에 실장할 때는 충분히 주의를 기울여 설치하여야 하고, 발열하는 저항기 사이는 가급적 떨어뜨려 통풍이 잘되도록 선정하여야 한다. 금속산화물피막 저항기의 특성은 금속피막 저항기와 유사하며, 온도계수는 ±350ppm/oC 정도로 좋은 편은 아니기 때문에 정밀도가 요구되는 회로에는 많이 사용되지 않는다.[그림 2-5]는 금속산화물피막 저항기의 외관을 보여주고 있고, [표 2-7]은 금속산화물피막 저항기의 정격 일례를 나타내고 있다.(a) 외관 (b) 내부 구조?그림 2-5? 금속산화물피막 저항기의 외관[표 2-7] 금속산화물피막 저항기의 큰 저항기의 경우에는 저항값을 직접 쓰는 경우도 많다. 저항값이 쓰여진 경우, 소수점이 지워져 발생할 수 있는 오류를 방지하기 위해 "4.7kΩ ±5%"를 나타내면 "4K7J"이라고 쓰며, J의 의미는 허용차인 ±5%를 나타낸다. 또한, "2.2kΩ ±10%"를 "2R2K"로 나타내는데, R의 의미는 소수점 (round)의 약어를 뜻하고, K는 허용차 ±10%를 의미한다.국내 전자부품 산업의 활성화로 인해 성장세가 지속적인 증가 추세를 나타내고 있다. 최근 저항기의 새로운 기술 추세와 시장경향 등을 알아보자.국내부품 및 소재산업은 수요가 확대되면서 국내수출산업 중에 기반산업으로서의 위치를 확고히 점유하고 있다. 특히, 저항기는 가장 기본적인 핵심부품으로 다양한 형태로 개발되고 있는 실정이다. 다음은 각종 저항기의 새로운 추세와 시장 및 기술 동향을 정리한 것이다.1. 칩 고정저항기높은 신뢰성의 금속 혼합피막을 사용한 고정밀도 각형 칩 저항기의 응용이 확대되고 있는 가운데, 칩 고정 저항기는 저항체로 금속혼합피막, 금속피막, 및 탄소피막 등으로 구분되어 사용되고 있지만, 가격, 크기, 실장작업 면에서 금속혼합피막 재료를 사용한 각형 칩 고정 저항기가 가장 많이 사용되고 있다.① 시장동향노트북 PC나 휴대전화 등 대표적인 전자기기의 경박단소화와 고기능화에 대한 요구는 전자부품의 소형화와 고기능화를 촉진시키고 있다. 현재 칩 저항기는 1608(16×08mm) 크기가 가장 많이 사용되고 있지만, 소형 통신기기 분야에서는 1005 크기가 급속히 이용되고 있다. 또한, 초소형의 0.6×0.3mm(0603) 사이즈의 칩 부품이 정보통신기기분야를 중심으로 수요를 늘리며 시장을 넓혀가고 있다. 현재, 0603 칩 부품은 휴대형 디지털기기용 모듈부품 등으로 새롭게 채택되며, 수요가 급격히 늘고 있다. 특히, 근거리무선통신 '블루투스' 모듈에도 사용돼 시장이 더욱 확대될 것으로 기대된다. 블루투스 모듈은 1005 칩을 탑재하고 있지만, 소형화 요구가 거세지고 있어 향후 1005서 동일 저항값이 될 수 있는 회로설계를 사전에 시행함으로서 기존의 칩에서 복합화를 추진하는 경향이 많아지고 있다. 향후에는 한층 높은 고밀도 실장으로 가는 추세이며, 따라서 초소형 칩 네트워크 저항기가 사용될 것으로 예상된다.② 유의사항현재, 칩 네트워크 저항기의 전극형상은 凸형과 凹형 두 종류가 있고, 사용상에 있어 편리성이 약간 다르다는 점에 유의하여야 한다. 특히, 凹형인 경우에 오목한 부분의 안쪽이 도통하는 접속부임으로 납땜 후에 육안으로 확인이 어렵다.③ 기술동향칩 네트워크 저항기의 전극형상에서 凸형은 전극과 전극 사이가 공간적으로 분리되지만, 凹형은 알루미늄 기판에 전극 사이에 끼여 있다. 따라서, 인접 전극간 땜납 브릿지 검지에는 凸형이 유리하다. 최근에 기판의 공간 절약과 실장 부품의 수를 줄여 실장 비용을 절감하고자 하는 측면에서 칩 네트워크 저항기의 신장이 더욱 기대되고 있다.8. SOP형 박막 네트워크저항기이미 몇 년 전부터 SMT 시대에 발맞추어 SIP형과 SOP형 박막 네트워크 저항기가 사용되어 왔다. 초기에는 IC 테스트용으로 사용되었고, 현재는 정밀 전자회로용 네트워크 저항기와 OP-AMP용 저항기로서 사용되고 있다.① 시장동향SIP형은 ±1ppm의 저항 온도특성을 가진 저항기가 시판되고 있고, SOP형은 저항값 허용차의 상대값이 0.025% 정도의 고정밀도 부품이 시판되고 있다. 이와 같이 높은 정밀도의 저항기가 저가로 제작될 수 있는 요인은 제작 과정에서 저항값의 변화량이 매우 작기 때문에 고정밀도의 부품을 쉽게 만들 수 있다는 것이다. 제조 공정에서 저항값의 변화량이 적다는 것은 시간이 경과한 후에도 변화가 적어 장기간 안정된 특성을 유지할 수 있는 요인을 가진다.② 기술동향저항기의 시험방법에는 MIL, DSP, EIAJ, 설계 명세서 등의 시험규격이 우선적으로 채택되지만, 최근에는 85oC 내습성과 PCBT 등의 시험 조건을 중요시하는 경향으로 바뀌고 있다. 특히, PCBT는 장기간의 신뢰성을 예측하는 시험 방법으로 실용되고.

공학/기술| 2006.09.16| 48페이지| 4,000원| 조회(807)

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[라인트레이서]2051 라인트레이서

목 차1. 과제명 : Line Tracer2. 과제 개요1) 라인트레이서란?line(라인;선)+tracer(트레이서;추적자)의 합성어로 말 그대로 선를 추적하는 로봇을 말합니다. 즉, 바닥에 그려진 선을 따라서 이동하는 단순한 형태의 로봇을 말하는데흰색바닥에 그려진 검은 선(또는 검은 바닥에 그려진 흰색)을 따라가는 로봇으로서 산 업체에서 물건을 운반하는 무인 차에 많이 응용되는 기술입니다.저희가 제작할 라인트레이서는 두 개의 DC모터와 2조의 센서 사용하여 움직이며 트레 이서가 라인에서 벗어난 정도를 2조의 광 센서를 통하여 감지하여 그 감지된 빛의 양 에 따라 적절히 양쪽 DC모터의 속도 차를 두어 계속하여 LINE의 중앙으로 항해 주행 하도록 설계되어 있습니다.2) 라인트레이서 로봇의 쓰임새산업현장 등에서 무인차량으로 이용되어 물품을 이동시키는 수단으로 가장 많이 사용 합니다. 특히, 제조공장이나 물류 센터 등의 곳에서 바닥에 검정색이나 노랑색등의 여 러 구별이 쉬운 색으로 라인이 그려져 있는 것을 본적이 있을텐데 이 라인이 바로 로 봇이 이동하는 경로가 되는 것입니다.⇒ Line Tracer의 동작원리가 궁금해서 제작하게 되었습니다.3. 과제 진행 계획 및 실적내용 주12345*************41516비고과제선정자료조사회로설계부품구입조립/제작결과보고서 작성제출/시연/평가실적(%)*************00*************00*************001004. 과제 내용※ 동작원리 : 적외선센서중 투명색(SI-3311H)은 빛을 반사하지만 검은색(ST-3811)의 경우는 대부분의 빛이 흡수되어 반사광이 없다. 따라서 이 반사광을 광센서로 감지하여 빛이 들어올 경우 모터를 작동시키고 반사광이 없을 때 (검은색 선에 센서가 위치 할 경우)는 정지하게 한다. 센서를 2개 만든다음 검은 선이 양 센서 중앙에 오도독하면 모터가 모두 회전하여 전진한다. 그러다가 곡선부에서 한쪽센서가 닿게되면 검은선을 감지한 센서쪽의 모터는 정지하고 반대쪽 모터만 회전하여 곡선을 주행하게 된다.다시말해 원리는 간단히 흰색과 검은색의 적외선반사율 차이를 이용하여 선을 구분하여 달리는 원리입니다. 구성은 간단히는 센서부, 모터부(구동부), 제어부(마이컴), 전원부로 구성이 되어 있습니다.동작은 흰색은 적외선을 비롯하여 모든 빛의 반사율이 검은색보다는 높습 니다. 이러한 원리를 이용하여 라인트레이서 앞부분에서 6~8개의 적외선센 서 수광부 발광부를 달아 수광부에서 눈에보이지 않는 적외선을 바닥에 쏘게 됩니다. 그리고 발광부에서 이 반사되는 적외선을 받아들이게 되지요. 그리고 현재 바닥의 선의 방향을 라인트레이서의 두뇌에 해당되는 마이컴 으로 전달하게 되고 마이컴에서는 이러한 선의 위치를 분석하여 선이 라인 트레이서의 중앙에 위치하면 직진으로 오른쪽에 위치하면 우측으로 왼쪽에 위치하면 좌측으로 이동할수 있는 신호를 모터부(구동부)로 전달하여 달리 게 됩니다. 이때 선의 위치에 따라 빠른속도로 달리면서 얼마나 회전을 하게되느냐가 관건이죠. 예를 들자면 선이 약간만 오른쪽으로 치우쳐 있다면 오른쪽으로 약간만 돌게(큰원을 그리듯이) 오른쪽으로 많이 치우쳐 있다면 오른쪽으로 많이 돌아야겠죠?(작은원을 그리듯) 그리고 돌던중이라도 선이 다시 중앙에 위치한다면 직진을 하여야 할테구요..1) 라인트레이서 로봇의 원리⑴ 이동라인흰색 - 빛을 반사검정색 - 빛을 흡수⑵ 센서 2개조 이용발광부(SI-3311H) - 적외선을 발광시킴수광부(ST-3811) - 적외선을 받아들임⑶ 위와 같은 빛의 성질을 이용하여 검정색부분에서는 빛이 흡수되어 발광부에서 나온 빛이 수광부에 전달되지 않아 IC에 신호를 주지 못하고 흰색부분에서는 빛이 반사되 어 수광부에 빛이 전달되어 IC에 신호를 주게된다. 이 신호를 가지고 모터를 제어하 여 라인을 따라다닐 수 있게 되는 것입니다.( 검정색 - 흡수 ) ( 흰색 - 반사 )⑷ 수광부는 검정색을 많이 사용하는데 이역시 빛을 잘 받아 들이기 위해서 이며 수축 케이블은 발광부의 빛 발산 효과를 좀더 정확히 하기 위해 사용합니다.2) 로봇동작 알고리즘(a) (b) (c)라인 라인 라인⑴ 경우의 수라인트레이서의 경우 위 세가지의 조건이 생긴다. 물론 라인밖을 완전이 벗어나는 경우까지 4가지의 경우가 있지만 여기서는 마지막 조건은 제외시키겠습니다.⒜의 경우센서 두 개 모두 라인선상에 있으므로 양쪽바퀴 전부 전진⒝의 경우센서 한쪽이 우측으로 나가있으므로 라인으로 되돌아 오기 위해서는 오른쪽 바퀴회 전, 왼쪽바퀴 정지⒞의 경우센서 한쪽이 좌측으로 나가있으므로 라인으로 되돌아 오기 위해서는 왼쪽 바퀴회 전, 오른쪽 바퀴 정지3) 라인트레이서에 사용된 부품⑴ 트랜지스터- 증폭작용 및 스위칭작용이 대표적인 쓰임새이며 라인트레이서에서는 대부분 스위 칭역활로 쓰입니다.⑵ 저항- 전류의 흐름을 방해하는 역할로 각 부품에 적절한 양의 전류를 흐르게 해줍니다. 라인트레이서에는 가변저항(저항의 양을 조절할 수 있는 저항)도 사용되고 있습니다.⑶ 콘덴서- 전기를 모으는 역할과 교류는 통과시키고 직류는 차단하는 성질을 가지고 있습니 다. 대부분 교류 통과, 직류 차단의 원리를 이용하여 교류를 직류로 변화시켜 안정된 전압을 공급하는데 이용합니다.⑷ 다이오드- LED는 다이오드의 일종으로 빛을 내는데 사용한다.⑸ IC- 집적회로로 여기에 쓰이는 집적회로는 프로그램을 입력시킬 수 없다. 이미 설정된 대로(게이트) 신호를 전달합니다. 수광부에 입력된 신호를 구별하여 각 부품에 적절 한 명령을 내리는 역할을 합니다.4) 라인트레이서 회로의 개념발광부 - 수광부 - IC - 트랜지스터 - 모터 - 바퀴위 순서대로 이동하게 되는데 위에 열거된 각 부품(저항,콘덴서,LED)들이 적절하게 자 기 임무를 수행하게 됩니다. 예를 들면 발광부에서 발산하는 적외선 양을 조정하기 위 해 가변저항이 이용되는 점 등이 있습니다.▲ 라인트레이서 제작에 고려해야할 사항? 빠른 직선 가속 및 직선 고속 주행? 정확한 탐색 주행 능력? 정확한 곡선 보정 능력? 안정된 곡선 주행 능력? 프로세서의 빠른 인터럽트 처리 루틴? 풍부한 인터럽트 벡터 테이블? 프로그램 언어의 이식성? 기술적인 문제의 해결? 본인의 실력 정도 안정된 곡선 주행 능력가. 제작과정그림 1-1. PCB 절단그림 1-2. 센서부 공간 표시>> PCB 준비 - 만능PCB그림 1-3. PCB 가공>> PCB 준비 - 서포터, 전원 잭그림 2. 서포터 설치 및 전원잭 부착>> 부품의 배치 - 전체>> 전원회로 - 부품 특성>> 전원회로 - 조립>> 전원회로 - 제작그림 2. 전원회로 구성>> CPU부 - Reset, Clock, Buzzer, LED그림. CPU 부>> 적외선 센서부 - 배치 및 부품특성>> 적외선 센서부 - 전방 송신 센서>> 적외선 센서부 - 바닥 송신 센서 >> 적외선 센서부 - 전방 수신 센서그림 4-1. 센서부 조립(윗부분)그림 4-2. 센서부 조립(아랫부분)>> 모터구동회로 - 모터, 드라이버IC그림 5-2. 최종 작동 사진그림 5-1. 최종 작동 사진5. 결론앞서 설명한 바와 같이 라인트레이서에 장착된 적외선 센서중 투명색(SI-3311H)은 빛을 반사하지만 검은색(ST-3811)의 경우는 대부분의 빛이 흡수되어 반사광이 없다. 따라서 이 반사광을 광센서로 감지하여 빛이 들어올 경우 모터를 작동시키고 반사광이 없을 때 (검은색 선에 센서가 위치 할 경우)는 정지하게 한다. 센서를 2개 만든 다음 검은 선이 양 센서 중앙에 오도독하면 모터가 모두 회전하여 전진한다. 그러다가 곡선부에서 한쪽센서가 닿게되면 검은선을 감지한 센서쪽의 모터는 정지하고 반대쪽 모터만 회전하여 곡선을 주행하게 된다.6. 소감처음 PCB가공부터 해서 전원부 조립까지 아무 이상없이 조립해 나갔습니다. 하지만,전원부, CPU, 모터부와는 달리 센서부 같은 경우 회로도가 복잡해 많은 실수를 거쳐야 할 수밖에 없었습니다. 처음부터 예상은 하고 있었지만 혹시나 하고 작동시켜본 결과 Line Tracer는 아무 응답없이 작동이 안돼 많이 힘들었습니다. 하지만 교수님의도움으로 문제점을 바로잡아 그다지 맘고생은 덜해 기쁨을 감추지 못했습니다.☞ Line Tracer 회로도☞ 부품 Data Sheet가. 도구 : 인두, 소형 니퍼, 납, 전선나. 장비 : PC, ROM Writer, IAR C-Compiler, 멀티미터, 직류전원공급기, 드릴다. 기구물 : 알미늄 베이스 1개, 볼 캐스터 1개, 바퀴, 3mm볼트 4개, 30mm서포터 4개,라. 전자부품 : CPU AT89C2051, ComparatorLM339, Motor Driver IC LB1630,Regulator LM7805, IRED SI-3311H, Photo TR ST-3811DC Geared Motor 2개, Buzzer, LED, 저항, 캐패시터, PCB, ...☞ 프로그렘 소스#include #include #define FIRE_ON1

공학/기술| 2006.06.21| 11페이지| 4,500원| 조회(1,811)

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[전자공학]스테핑 모터 제어 평가B괜찮아요

제11장 스테핑 모터 제어~~1. 모터(motor)의 종류와 특징▶ 모터 제어란 : 외부를 향해 행위를 취하는 기본적이고 구체적인 물리적인 행위▶ 모터 제어가 사용되는 구체적인 예 : 로보트 팔과 바퀴, 공장 자동 제어, 프린터의 인자 위치 제어, X-Y 플로터의 펜위치 제어, 플로피 디스크의 헤드 위치 제어 등▶ 종류 : AC 모터, DC 모터, 스테핑 모터(stepping motor), 브러시레스 모터(brushless motor) 등▶ 스테핑 모터(stepping motor)- 펄스에 의해 일정한 각도씩 제어할 수 있는 모터로, 주로 위치 결정 용도로 사용- 디지탈 신호로 제어하기 용이하므로 컴퓨터로 사용하기에 아주 적합▶ 스테핑 모터(stepping motor)의 특징- 신호에 의해 일정한 각도씩 돌릴 수 있는 모터- E-Board에서 사용되는 모터는 4상 스테핑 모터로, 4개의 코일이 있으며, 각각을,,,상으로 표시 (본 자료와 E-Board 회로도 등에서는,와 같이 윗줄을 표시하는 대신에 A', B' 또는 A,, B와 같이 표시하기도 함)- 주요 특징? 모터의 총 회전각은 입력 펄스수의 총수에 비례하고, 모터의 속도는 1초간당의 입력 펄스 수(펄스 레이트)에 비례? 회전각 오차는 스텝(step)마다 누적되지 않는다.? 모터의 총 회전각은 입력 펄스 수에 의해 결정되기 때문에 DC 서보 모터(DC servo motor)등과 같이 회전각을 검출하기 위한 피드백(feedback)이 불필요하게 되고 제어계가 간단해서 비용이 절감? DC 모터와 같이 브러시 교환 등과 같은 보수를 필요로 하지 않고, 유지비가 적다.? 특정 주파수에서 진동, 공진이 발생하기 쉽고 관성이 있는 부하에 약하다.? 고속 운전시 탈조(출력이 입력속도를 따라가지 못해 중간 펄스가 빠지며 심한 경우 정지해버리는 현상)하기 쉽다.▶ 스테핑 모터의 종류- 구조에 따라 다음과 같이 세가지로 구분? 가변 릴럭턴스형(VR형, Variable Reluctance Type)VR형은 연철 또는 성층서 발생되는 자기력에 의해 끌려 회전된다. 이 PM형은 영구자석을 사용하기 때문에 무여자시에도 유지 토크가 있다는 점이 큰 특징이다. 영구자석의 종류에 따라 스텝각이 분류되며, 스텝각이 큰 90˚,45˚의 모터는 일반적으로 알니코계 자석을, 18˚, 15˚, 11.25˚, 7.5˚ 등의 모터는 페라이트계 자석을 사용한다.? 복합형(하이브리드 PM형, Hybrid PM Type)PM형과 VR형을 복합한 타입으로 회전자 바깥쪽에 톱니가 나와 있다. 회전자에 축방향으로 자화된 영구자석이 끼워져 있으며, 그 바깥쪽에 톱니가 있는 2개의 철심으로 구성되어 있다. 복합형은 고정밀도, 높은 토크, 작은 스텝의 모터에 많이 사용된다.2. 스테핑 모터의 구동 방식▶ 권선 코일에 어떤 형태로 전류를 흐르게 하는가에 따라 구별- 유니폴라 구동- 바이폴라 구동▶ 유니폴라(Uni-polar) 구동- 각각의 코일에 1개의 트랜지스터가 접속되고 트랜지스터를 ON하는 것으로서 각 코일에 전류를 흐르게 한다. 코일에는 한 방향만의 전류밖에 흐르지 않아서 유니폴라(편극성) 구동이라고 한다.- 이 방식은 코일에는 동일시간에 한쪽밖에 전류를 흘리고 있지 않으므로 저속 영역에서는 토크(torque)를 크게 취할 수 없다는 결점이 있다.- 모터의 전원 회로를 포함시켜 회로 구성을 간단히 할 수 있다는 점에서 널리 이용- 4상 모터에는 1상 여자, 2상 여자, 1-2상 여자라는 여자 시퀀스(sequence, 순서)가 있고, 이 방법의 선택에 따라 입력 펄스와 스텝각(한 펄스에 대한 회전각)의 특성이 달라진다.- E-Board에 포함된 모터 드라이버(motor driver)회로는 유니폴라 구동 방식을 사용? 8255A 포트 C의 하위 4비트(PC0～PC3)에 저항을 통해 트랜지스터 TR1～TR4(2SD633)에 연결되며, 트랜지스터 2SD633이 트랜지스터 스위치로 동작하여 모터를 제어▶ 바이폴라(Bi-polar) 구동- 회로는 복잡해지지만 저속 영역에서의 토크 개선이 가능- 모터의 코일에 교대로 전류? 2가닥을 동시에 겹쳐 감은 것을 바이파일러 권선→ 2가닥 코일의 인덕턴스가 동등하게 되므로 결과적으로 위치 결정 정확도가 좋아짐- 바이폴라 구동에는 1상, 2상, 1-2상 여자 방식이 존재? 바이폴라 1상 여자 : 효율면에서 사용되는 일이 적다.? 2상 여자, 1-2상 여자 : 주로 사용되며, 여자 방식에 의한 스텝 각 차이 때문에 2상여자를 풀스텝(full-step) 구동, 1-2상 여자를 하프스텝(half-step) 구동이라고 함.3. 스테핑 모터의 제어▶ 스테핑 모터는 디지탈 회로로 제어하기 쉬운 모터▶ 스테핑 모터를 구동하려면 스테핑 모터의 각 코일에 순서적인 펄스(pulse)를 줄 수 있는 구동 회로가 필요- 순서적인 펄스는 디지탈(digital) 회로로 구현하는 것이 아날로그(analog)보다는 훨씬 유리- 스테핑 모터의 회전 속도는 주어진 펄스의 주파수에 의해 결정→ 고속의 스테핑 모터 제어에는 가속, 감속을 위한 펄스 주기 변화 패턴이 필요→ 이를 실현하기 위해 대개의 스테핑 모터 제어 시스템에서는 디지탈 컴퓨터(digital computer)를 사용▶ 스테핑 모터 제어 시스템(stepping motor control system) 실현 방법- 스테핑 모터 컨트롤 전용 시스템을 이용하는 방법? 펄스를 만들어주기 위해 디지탈 컴퓨터등의 디지탈 회로(digital circuit)가 포함- 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer, PC)에 의한 제어? 펄스 제어 부분을 PC에서 처리하도록 하는 방법▶ PC를 사용한 스테핑 모터 제어의 특징? PC 시스템이 준비되어 있다면, 컨트롤러(controller)와 인터페이스 회로정도의 간단한 하드웨어(hardware)로 제어 시스템을 만들 수 있다.? 소프트웨어의 개발을 PC 자체에서 행할 수 있고 디버그 기능도 이용할 수 있으므로 전용의 개발기를 필요로 하지 않는다.? 맨-머신 인터페이스(man-machine interface, 예를 들어, 키보드나 CRT 디스플레이)를 이미 표준으로 갖추고 있기 다.? 간단한 제어로 끝나는 시스템에서는 번거로울 경우가 있다.? 동작환경이 나쁜 공장의 현장에서는 신뢰성에 문제가 생길 수 있다.? PC는 일반적으로 사무소나 가정안에서 사용되므로, 잡음(noise)에 약해, 기계 시스템이 가동되고 있는 공장 내 등의 잡음이 많은 환경에서는 오동작을 일으키기 쉽다. 또 기성품의 컴퓨터(PC)를 사용한다면 잡음 대책도 취하기 어렵다.? 항상 PC와 함께 사용해야 하므로, 많은 갯수가 필요하거나 장시간 사용하여야할 경우에는 가격과 유지에 문제가 있다.- 간단한 용도만으로 이용되는 경우이거나, 대량 생산형의 시스템에서는 전용의 컨트롤러 시스템이 더 적합? 스테핑 모터 제어 시스템의 개발 단계에서는 PC를 사용하고, 생산 단계에서는 원보드 마이컴(one board microcomputer)이나 원칩 마이컴(one chip microcom -puter), 혹은 전용의 디지탈 로직(digital logic)을 사용하여 설계를 하는 것이 보통- E-Board에서는 PC를 이용하여 스테핑 모터를 제어? 스테핑 모터의 동작 원리 이해하고, PC에 의한 제어 방법을 익힘으로서 전용 컨트롤러를 개발하기 위한 기술을 습득할 수 있도록 하는 것이 목적스테핑 모터제어신호(pulse)발생 회로>스테핑 모터구동 회로(power control)>스테핑 모터를사용하는기계 장치그림 11-1 스테핑 모터 제어 시스템4. E-Board에서의 스테핑 모터 제어▶ E-Board의 스테핑 모터 구동 회로- 4상 유니폴라 스테핑 모터(4-phase unipolar stepping motor)를 위한 구동 회로(driver)가 포함- 드라이버(motor driver)회로는 유니폴라 구동 방식 사용- 모터 드라이버부 회로 (그림 11-2)? 8255A(2) 포트 C의 하위 4비트(PC0～PC3)에 저항을 통해 트랜지스터 TR1～TR4(2SD633)에 연결되며, 트랜지스터 2SD633이 트랜지스터 스위치로 동작하여 모터를 제어? 모터 제어에는 비교적 많은 양의 전류가 필요하 되어 코일에 전류가 흐르지 않게 된다. 그러므로 PC에서 E-Board의 8255A 포트를 제어하여 모터 구동이 가능그림 11-2 스테핑 모터 드라이버 회로- 모터를 구동시키는 경우 외부 구동 전원이 필요? PC의 5V 디지탈 전원을 사용→ 모터를 구동하기 위해서는 다른(+5V가 아닌) 전압이나 충분한 전류 용량을 갖는 전원이 필요하며, 모터와 같은 자기 유도형의 기기는 많은 전기적 잡음을 발생시킬 수 있으므로 PC의 디지탈 회로 전원은 모터 구동용으로는 적합하지 않다.? 모터 구동용 전원은 모터의 규격(동작 전압, 각 상에 흐르는 전류, 전기적 저항등)과 구동 방식(유니폴라, 바이폴라, 1상 여자, 2상 여자, 1-2상 여자)에 따라 결정? 바이폴라 구동일 때는 유니폴라 구동시(時)의 2배의 전압이 필요? 2상 여자 방식일 때는, 1상 여자 방식의 2배의 전류 용량을 갖는 전원이 필요- 모터 구동용 전원은 커넥터 JP3을 통해 E-Board에 연결▶ E-Board에서의 스테핑 모터 프로그래밍- 스테핑 모터 구동회로 : 8255A(2) 포트 C의 하위 4비트로 제어- 모터 구동회로 : 유니폴라(uni-polar) 방식 이용- 프로그램으로 제어할 수 있는 구동방식 : 유니폴라 1상, 2상, 1-2상 여자방식- 모터 구동회로의 트랜지스터(Tr)는 포트가 ‘1’일 때 on, ‘0’일 때 off가 되므로 포트에 써넣는 값을 구동 방식에 따라 알맞은 순서로 넣어주면 모터가 회전- 표 11-1 : 모터를 돌리기 위해 넣어주어야 할 값들을 순서대로 나타낸 표? 1상여자나 2상여자의 경우는 4개의 스텝이 반복되지만 1-2상여자 방식은 스텝당 회전각이 앞의 1상여자나 2상여자의 절반이므로 8개 스텝이 반복? 모터를 역회전하려면 넣어주는 값(스텝)의 순서를 거꾸로(아래서부터) 하면 됨.스 텝유니폴라 1상여자유니폴라 2상여자유니폴라1-2상여자12345(1)6(2)7(3)8(4)00012(1)*00102(2)01002(4)10002(8)00012(1)00102(2)01002(4)동

공학/기술| 2006.09.28| 9페이지| 3,000원| 조회(2,133)

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