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전자1643

전선에 전류가 흐르는 원리 전선의 원자는 다음 그림과 같다. 원자의 양성자와 전자의 갯수는 동일하고 전체는 중성이다. 전선의 왼쪽에 마이너스 전압을 걸고 오른쪽에 플러스 전압을 걸면 전선의 전자가 플러스 방향으로 이동한다. 마이너스 단에서 전자를 공급해주면 전자는 마이너스에서 플러스로 계속 흐르게 된다. 마이너스 단에서 전자를 공급하면 전자를 밀어내면서 플러스 단으로 나온다. 물과 가득 찬 호스와 같은 원리이다. 전자의 이동속도는 초당 몇 mm 정도로 매우 느리다. 2022. 12. 6.
자기장 차폐 방법 자기장을 차폐하는 방법에는 고투자율 물질을 사용하는 방법이 있다. 철과 같은 고투자율 물질은 다음 그림과 같이 자기장을 차폐한다. 자기장을 차폐하는 다른 방법은 초전도체를 이용하는 방법이 있다. 초전도체의 투자율은 0이며 마이스너 효과로 자기장을 초전도체 밖으로 밀어낸다. 자기장을 차폐하는 또 다른 방법은 자기장과 동일한 크기의 자기장을 반대 방향으로 걸어주는 방법이 있다. ☞ 물질의 투자율 ☞ 마이스너 효과 2022. 12. 6.
멀티미터 전압입력 회로 Fluke의 17B 멀티미터의 mV 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력측에 200kΩ 저항 5개가 있고 바리스터로 과전압을 보호한다. BAV199 다이오드로 ADC 입력의 과전압을 보호한다. Fluke 17B의 VDC 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력측에 과전압 보호용 바리스터가 있고 9.75MΩ의 큰 저항이 있다. ☞ 오실로스코프 입력 임피던스 2022. 12. 3.
7-세그먼트 회로와 구동 방법 7-세그먼트(7-Segment)는 보통 다음과 같이 멀티플렉스 회로를 사용한다. 위 회로에서 4개의 7-세그먼트는 순차적으로 동작한다. 7-세그먼트가 4개일 때는 멀티플렉스 주파수를 1kHz 정도를 사용한다. 1kHz를 사용하면 하나의 7-세그먼트는 1ms 동안 켜지고 4ms(250Hz) 주기로 깜빡인다. 위 그래프에서 각 7-세그먼트는 1/4 시간만 켜지기 때문에 밝기는 1/4로 줄어든다. 7-세그먼트 LED 정격전류 내에서 최대 전류가 흐를 수 있도록 LED 전류제한 저항을 선정한다. 7-세그먼트가 8개이면 2kHz를 사용하고 7-세그먼트가 개수가 증가하면 그에 비례하여 멀티플렉스 주파수를 증가시킨다. ☞ LED 전류제한 저항 ☞ 7-세그먼트 역사 2022. 11. 27.
슈미트 트리거 슈미트 트리거(Schmitt Tigger)는 정피드백을 받는 비교기를 이용하여 히스테리시스 특성을 구현한 회로를 뜻한다. 정피드백을 받는 슈미트 트리거 회로는 다음과 같다. 출력값에 따라 비교되는 전압값이 달라진다. 슈미트 트리거의 히스테리시스 특성은 다음 그림과 같다. 로직 IC에서는 대표적으로 7414가 슈미트 트리거 입력 특성을 가지는 NOT 게이트이다. 7414는 다음과 같은 히스테리시스 특성을 가진다. ☞ 74HC14 특성 2022. 11. 27.
USB 외장하드 회로 아래 사진의 ipTime USB 외장하드는 Initio의 INIC-3619PL을 사용한다. INIC-3619PL는 USB3.0 - SATA 변환칩이다. Initio는 대만의 팹리스 디자인 하우스이다. 2022. 11. 26.
산업용 HMI 제품 HMI(Human-Machine Interface)는 인간과 기계를 연결하는 것을 의미한다. 산업현장에서 HMI 제품은 터치패널와 HMI 소프트웨어 등을 뜻한다. 터치패널은 다음 사진과 같은 형태로 통신을 통해 PLC 등과 연결하여 사용한다. HMI 소프트웨어는 PC 프로그램으로 다음 사진과 같은 그림을 쉽게 그릴 수 있는 툴을 제공하고 SCADA 통신으로 연결할 수 있다. HMI 소프트웨어를 통해 전체 시스템을 모니터링하고 제어한다. 사람들 중에는 HMI 소프트웨어를 그냥 HMI라고 부르기도 한다. ☞ SCADA 뜻 2022. 11. 26.
선로의 병렬부하의 전압강하 계산 다음 그림과 같이 정전류 부하 3개가 병렬로 연결되어 있다. 선로의 저항은 R이다. 입력전압이 V1일 때 마지막 부하단의 전압 V2에는 전압강하가 발생한다. V2 전압은 다음 식과 같다. 정전류 부하가 N 개일 때 전압은 다음과 같다. 예를 들면, R이 10mΩ이고 IL가 40mA이고 N이 60일때 전압강하는 0.732V이다. 2022. 11. 24.
전구의 비선형 특성 전구는 필라멘트에 전류가 흐르면 열이 발생하면서 빛이 난다. 전구 필라멘트의 전압-전류는 다음 그림과 같은 비선형 특성을 가진다. 전류(또는 전압)가 낮을 때는 저항이 작고 전류(또는 전압)가 증가하면 저항이 증가한다. 필라멘트가 가열되어 온도가 올라가면 저항이 증가한다. 전구의 필라멘트는 비선형 특성을 가지기 때문에 멀티미터로 저항을 측정하면 정격보다 훨씬 낮은 저항값이 측정된다. 2022. 11. 24.
아두이노 USB 입력 회로 아두이노 UNO의 USB 입력 회로는 다음과 같다. USB 회로에 사용된 부품은 다음과 같다. 1) RN3A, RN3D : 22옴 저항 2) PGB1010604 : ESD suppressor 3) F1 (MF-MSMF050-2) : PTC 퓨즈 4) BLM21 : Bead 1번과 2번 부품이 없으면 USB를 꼽고 뺄때 ESD로 USB IC가 고장나기 쉽다. 👉 아두이노 UNO 회로도 2022. 11. 22.
SMPS 직렬연결 동일한 SMPS를 직렬로 연결할 때 다음 그림과 같이 연결하면 한쪽의 SMPS 전류가 다른 SMPS로 흘려 기동이 안 될 수 있다. SMPS를 직렬로 연결할 때는 다음과 같이 연결한다. 👉 SMPS 병렬 연결 2022. 11. 21.
시프트 레지스터 회로 시프트 레지스터(Shift Register)는 병렬로 받은 로직신호를 시프트시켜 직렬로 출력하는 회로이다. 74165 시프트 레지스터의 내부구조는 다음과 같다. 시프트 레지스터는 D 플립플롭이 직렬로 연결되어 있다. 병렬 신호는 LD(Load) 신호가 있을 때 D 플립플롭의 S(Set) 또는 R(Reset)에 연결된다. LD 신호가 0에서 1이 된후 CLK을 통해 D 플립플롭의 로직 신호를 하나씩 밀어낸다. LD 신호가 없으면 D 플립플롭 신호를 하나씩 밀어내는 도중에 값이 바뀌기 때문에 정상적으로 동작하지 않는다. ☞ GPIO 입력포트 확장 2022. 11. 18.
DFT 기본파 성분 연산 DFT에서 n=1인 기본파를 구하는 식은 다음과 같다. 위 식에서 N이 12일 때 사인필터의 윈도우는 다음과 같다. 아래 그래프에서 k가 0과 6일때는 0이고 상하좌우로 대칭이 아니다. 코사인필터 위상각과 사인필터 위상각의 차이는 60Hz일 때 90도이고 60Hz가 아닐 때는 90보다 크거나 작다. DFT를 변형하여 다음과 같이 기본파를 구할수도 있다. 위 식에서 사인필터의 윈도우는 다음과 같다. 아래 그래프에서는 0이 되는 점이 없고 상하좌우로 대칭이다. 코사인필터 위상각과 사인필터 위상각의 차이는 60Hz일 때 90도이고 60Hz가 아닐 때도 90도이다. 위 식의 코사인필터와 사인필터의 위상차는 90도이기 때문에 코사인필터를 X에 사인필터를 Y에 그리면 60Hz에서는 원이 되고 그외 주파수에서는 타원.. 2022. 11. 16.
DFT 연산 DFT의 정의는 다음과 같다. 샘플링 크기가 16인 DFT의 기본파 성분(n=1)은 다음 식과 같다. 위 식에서 코사인 필터와 사인 필터를 계산하는 식은 다음과 같다. 코사인함수와 사인함수는 4사분면에서 값의 크기가 동일하기 때문에 곱셈 연산을 1/4으로 줄일 수 있다. 2022. 11. 15.
라즈베리파이 CMake 설치 방법 라즈베리파이에서 CMake를 설치하는 방법은 다음과 같다. sudo apt install sudo apt install -y cmake 다음으로 확인한다. cmake --version 다음 명령으로 빌드한다. cmake --build . 위 명령으로 Error: could not load cache 에러가 뜬다면 다음을 실행한다. cmake . cmake --build ./ 2022. 11. 14.
DFT 주파수 응답특성 DFT(Discrete Fourier Transform)의 정의는 다음과 같다. 위 식은 다음과 같이 나태낼 수 있다. 여기서 코사인 필터는 다음과 같다. 사인 필터는 다음과 같다. 코사인 필터는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 위 코사인 필터의 전달함수는 다음과 같다. DFT의 코사인 필터와 사인필터의 주파수 응답특성을 구하는 Matlab 코드는 다음과 같다. (n=1, N=32, 샘플링 주파수 1920 Hz) N = 32; n = 1; k = [0:N-1]; num1 = cos(2*pi*k*n/N); num2 = -sin(2*pi*k*n/N); den = [1]; [h1 w1] = freqz(num1, den, 60*32/2, 60*32); [h2 w2] = freqz(num2, den, 60*32/2.. 2022. 11. 13.
전자종이 뜻 전자종이(Electronic paper, Electronic ink, E-paper, E-ink)는 종이와 비슷한 특성을 가지는 장치이다. 모니터와 같은 장치와 달리 전자종이는 전원이 꺼져도 화면을 계속 표시하고 빛을 내지 않고 종이와 같이 빛을 반사만 한다. 전자종이 기술에는 Gyricon, Electrophoretic, Electrowetting, Mirasol 등 몇가지 종류가 있다. 아래 사진과 같은 마트의 전자 가격표시기(ESL, Electronic Shelf Label)도 전자종이를 이용한 것이다. 가격을 출력한후 전원이 없어도 계속 표시된다. 마트에서 전자 가격표시기를 사용하는 가장 큰 이유는 종이 가격표를 일일이 교체하는 고된 일을 줄이기 위해서이다. 2022. 11. 11.
스텝모터 Pull-out 토크와 Pull-in 토크의 차이 스텝모터의 속도-토크 그래프에는 Pull-out 토크와 Pull-in 토크가 있다. 현재는 Pull-in 토크를 잘 사용하지 않는다. Pull-out 토크 측정 방법 1) 무부하에서 특정속도로 회전시킨다. 2) 부하 토크를 조금씩 증가시킨다. 3) 부하 토크 증가로 스텝모터에서 탈조가 될때의 토크를 기록한다. 4) 속도를 조금 증가시켜 1~3번을 반복한다. Pull-in 토크 측정 방법 1) 정지 상태에서 부하 토크를 인가한다. 2) 드라이버를 낮은 속도로 설정하고 회전시킨다. (가감속 없이 바로 회전시킴) 3) 모터가 회전하면 정지 시킨후 속도 설정을 조금 증가시킨고 다시 회전 시킨다. 4) 모터가 회전하지 못할 때까지 속도를 증가시키고 그 때 속도를 기록한다. 5) 부하 토크를 조금 증가시키고 1~4.. 2022. 11. 9.
통신기반 제어시스템 일반적인 제어시스템은 다음과 같다. 입력은 프로세서에서 처리되어 출력된다. 통신기반 제어 시스템은 다음과 같다. 입력된 신호는 통신을 통해 프로세서로 전달되고 프로세서에 처리된 신호는 통신을 통해 전달되어 출력된다. 원격에서 입력을 받고 출력을 내는 장치는 흔히 RTU(Remtoe Terminal Unit)라고 한다. 실시간 처리를 위해서는 실시간 통신이 필요하다. 통신기반 제어 시스템의 장점은 다음과 같다. 1) 하나의 프로세서로 다수의 RTU 제어 가능 2) 모든 RTU들이 동기화된 동작 가능 통신기반 제어 시스템의 단점은 다음과 같다. 1) 실시간 제어를 위해서는 실시간 통신이 필요함 2) 통신이 불안하면 전체 시스템이 불안정해짐 일반적인 제어시스템과 통신기반 제어시스템은 다음과 같다. 신뢰성 있는.. 2022. 11. 7.
우쿠라이나전 이란 드론에 사용된 IC 우쿠라이나전에서 러시아가 사용한 이란 드론의 보드 사진에 나오는 IC는 TI의 TMS320F28335이다. TMS320F28335는 제어보드를 만들때 많이 사용하는 범용 DSP로 가격은 1~3만원 정도이다. TMS320F28335는 방산 무기에 많이 사용되는 DSP로 미사일과 전차와 대포 등의 방산무기에도 많이 사용된다. ☞ TMC320F28335 스펙 2022. 11. 4.
솔레노이드 세기 솔레노이드는 다음 그림과 같이 긴 막대 형태의 전자석을 뜻한다. 솔레노이드가 철과 같은 강자성체를 당기는 힘은 다음 식과 같다. 여기서, N : 코일 턴수 I : 전류 A : 솔레노이드 단면적 g : 힘을 받는 강자성체와 거리 μ0 : 진공중 투자율 (4π×10-7 H/m) 솔레노이드의 세기는 전류의 제곱 또는 턴수의 제곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다. 2022. 10. 26.
스택 포인터 구하는 C 코드 스택 포인터 구하는 C 코드는 다음과 같다. void print_stack_pointer() { void* p = NULL; printf("%p", (void*)&p); } 함수가 실행되어 지역변수가 선언되면 void 포인터 p가 스택에 저장된다. &p는 포인터가 저장된 주소이다. 즉, 포인터 p가 저장된 스택의 주소이다. 위와 같은 코드는 MCU 종류와 상관없이 사용할 수 있다. 보통 스택 포인터를 구하기 위해 asm 문으로 sp 레지스터를 읽는데, 위와 같은 코드는 훨씬 쉽고 간결하게 스택 포인터를 구할 수 있다. 2022. 10. 24.
PA 릴레이 파나소닉의 PA 릴레이는 많이 사용하는 릴레이이다. 코일의 전압에 따라 여러 모델이 있다. 접점 전류 용량은 다음과 같다. 250VAC일 때 최대 전류는 5V이고 30VDC일 때 최대 전류는 5A이다. ☞ 릴레이 모듈 2022. 10. 19.
전류센서 구조 아래 사진은 Winson의 전류센서 WCS6800이다. 내부에는 페라이트코어와 홀센서로 구성된다. 사용된 홀센서는 Winson의 WSH138이다. ☞ 홀센서를 이용한 전류측정 2022. 10. 19.
임베디드 보드 이더넷 통신 구현 임베디드 보드에 이더넷 통신은 다음과 같은 방법으로 구현할 수 있다. 1. MAC 내장 MCU 사용 - TCP/IP 스택을 올려야 함(MCU 제조사에서 제공하는 경우가 많음) - lwIP나 uIP와 같은 Open stack이 있음 - TCP/IP 스택을 올리는데 처음에는 시간이 걸림 - 외부 PHY와 트랜스 회로 설계 필요 2. TCP/IP 내장 IC를 외부에 설치 - MCU에서 SPI 등으로 제어 - 트랜스 (또는 PHY) 회로 설계 필요 3. TCP-Serial 변환 보드 사용 - UART 등으로 제어 - 외부 회로 설계 필요 없음 MAC 내장 MCU를 사용하는 것이 가격이나 통신 속도면에서 가장 유리하지만 해야할 소프트웨어와 하드웨어 작업이 많다. 2022. 10. 15.
이더넷 통신 IC W5100 W5100는 Wiznet의 이더넷 통신 IC이다. (W5100 홈페이지) W5100는 PHY와 MAC과 TCP/IP가 내장된 IC이다. MCU와는 SPI나 버스로 연결한다. MCU에 내장된 이더넷 컨롤러가 MAC가 내장되어 다른 것은 별도로 구현해야 하는 것에 비해 매우 편리한다. 가격은 8천원 정도이다. 2022. 10. 15.
감마 보정 뜻 LED에 흘리는 전류를 0%에서 100%로 조금씩 증가시킬 때 10%~20 정도까지는 LED가 급격히 밝아지다가 50%를 넘어가면 밝기가 거의 변화가 없다. 이것은 LED에서 나오는 빛의 세기는 선형적으로 증가하지만 인간의 눈은 이러한 빛을 선형적으로 인식하지 않기 때문이다. 감마 보정 (Gamma Correction)은 이러한 눈의 비선형선을 보정하여 선형적으로 만드는 것이다. 아래 그래프에서 L은 실제 빛의 세기이고 B는 인간이 인식하는 빛의 세기이다. 빛의 세기기 어느 정도 크지면 빛의 세기 변화를 잘 인식하지 못한다. 위 그래프는 다음의 식과 같다. 여기서 γ가 감마값(Gamma Value)이다. 다음 그래프는 감마 보정을 위한 것으로 BIN은 인간에게 인식시켜려는 빛의 세기이고 L은 실제 LED.. 2022. 10. 15.
모터 직입기동 방식 모터기동방식에는 직입기동, 와이-델타 기동, 리액터 기동, 인버터 기동 방식 등이 있다. 직입기동 방식(DOL, Direct On Line)은 전부하에서 전전압을 바로 인가하는 모터 기동방식이다. 직입기동은 보통 전자접촉기(MC)을 사용하여 기동한다. 직입기동은 기동시간이 짧고 가격이 저렴한 장점이 있지만 기동전류가 크고 모터 수명이 짧아지는 단점이 있다. ☞ 와이-델타 기동 ☞ 전자접촉기와 과부하계전기 2022. 10. 14.
AT91SAM7X256 스펙 ATmel의 AT91SAM7X256 AT91SAM7X256 스펙은 다음과 같다. Ethernet Controller가 내장되어 있다. 구분 상세 코어 ARM7 속도 55MHz Flash 256kB RAM 64kB SPI 2 UART 3 Ethernet 10/100 Base-TX USB 1 CAN 1 ADC 8 ch 2022. 10. 14.
DC 코일 전자 접촉기 전자접촉기(MC)의 코일은 보통 AC를 많이 사용한다. DC 코일은 AC 타입에 비해 높이가 높다. 아래의 LS 전자접촉기에서 DC 타입은 AC 타입보다 16mm 정도 더 높다. DC 코일은 부호가 있기 때문에 주의해야 한다. 부호를 반대로 연결하면 동작하지 않는다. 2022. 10. 13.
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