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전류 4-20mA 센서 , 전압 0-10V 센서 1. 산업용 센서센서의 출력 특성은 센서에서 생성되는 전기 출력 유형에 따라 달라진다. 센서의 출력은 대부분 전압, 전류 이고 아주 특이한 경우로 임피던스(저항)이거나 다른양의 함수일 수도 있다.스마트 팩토리나 자동화에 들어가는 센서들은 산업용 센서를 주로 사용하는데, 센서의 출력 특성이 4-20mA 전류이거나, 0-10V의 전압 신호이다. 특히 수치가 필요한 아날로그적 센서에 많이 사용된다. (디지털은 ON/OFF)종류에는 온도, 압력, 진동, 수분, 속도, 기울기 등이 있겠다.2. 센서 스케일 (Scale)센서를 사용할 때, 고려해야할 특성들은 여러가지가 있겠지만 기본적으로 스케일(Scale)을 따져봐야한다.스케일은 전압 전류 또는 디지털 값과 같은 전기적 신호로 데이터를 출력할 때, 이 데이터가 의.. 2024. 9. 10.
PNP BJT 스위칭 출력 이슈 1. 보드 설계 이슈 ( 디지털 출력 미동작)최근 보드 설계를 진행하였는데, 디지털 출력 기능이 동작하지 않는 현상이 발견됬다.스위칭 출력 용도를 위해 PNP BJT를 사용하였는데, 생각지도 못한 실수를 저지르고 말았다.2. NPN과 PNP 구조 다시 확인하기....ㅠNPN은 베이스(B) 전압이 이미터(E) 전압보다 0.7V (문턱전압) 커야 한다. (VB - VE > 0.7V)PNP는 이미터(E) 전압이 베이스(B) 전압보다 0.7V (문턱전압) 커야한다. (VE - VB > 0.7V) 회로도를 보면 SS8550 (PNP) 트랜지스터의 이미터(E) 전압과 베이스(B) 전압이 같은것을 확인 할 수 있겠다 즉, PNP 스위칭 동작이 수행되기 위한 VE - VB > 0.7V 조건을 만족하지 못한것이다. (.. 2024. 9. 5.
실시간 운영체제 (RTOS) 마이크로 컨트롤러(MCU)를 다루고 프로그래밍하는 임베디드 분야에서는 사실 RTOS의 필요성을 못느낄 수도 있는데, 사실 나도 그렇다. 운영체제(Operation System)는 프로그램 실행 관리를 수행하는 소프트웨어이다.운영체제에는 범용 운영체제와 실시간 운영체제 (Real Time Operating System, RTOS)가 있다.1. RTOS (Real Time Operating System) 개념RTOS의 목적은 정해진 시간(실시간)에 데이터 처리를 하기 위한 스케줄링 운영체제이다.임베디드 시스템이 가지는 시간 제약에는 실행 시작 타이밍이나 언제까지 처리를 완료할 것인지가 있다.처리를 종료시킨다는 것은 입력 Data를 받아 출력 Data를 출력하기까지의 처리를 완료시키는 것을 의미한다.시간제약은.. 2024. 9. 4.
전류 CT 센서 인터페이스 모듈 - RMS 취득 펌웨어 1. 개발 이슈 ( issue )(1) 오프셋(Offset) 전압오차율 0.1%의 0603 저항기와 탄탈 커패시터를 활용하여 오프셋 전압 (1.65V) 오차를 최소화 하려 노력해 보았지만, 실제 테스트 펌웨어 작업 후 약 20mV 정도의 오차를 보였다. 즉, 이상적으로는 오프셋 전압이1650mV가 유지되어야 한다. 그러나 ADS1115 ADC를 통하여 측정해본 결과는 1640~1665mV로 미세하게 오프셋 전압이 유지되지 못하는 현상이 있었다.원인은 실제로 인입되는 노이즈이거나 3.3V LDO에서 출력되는 전류에 따라 전압이 미세하게 바뀌는 특성 때문일 것이라고 추정된다. 해결하기 위해서는 오프셋 전압을 오차율이 최대한 적은 1.65V LDO를 활용해보는 것인데, 찾아본 결과 이 마저도 0.5%의 오차율.. 2024. 8. 21.
전류 CT 센서 인터페이스 모듈 - 브링업(Bring Up) 1. 보드 도착 (실물 사진)보드가 도착하였다. 포장은 나름 잘 되어 있는 듯 하였다.2. 테스트구현 (기준 전압 측정)CT 센서와 연결하여 기준(Reference) 전압을 출력해보았다. 1663.38mV (1.66V) ~ 1646.00mV (1.64V) 가 측정되었는데 기준 전압 오차가 0.01V 정도 되는 것 같다. 전압분배기의 저항기의 오차율을 고려해 볼 때 그럭저럭 나올만한 결과 인것 같다.아무것도 연결되지 않은 상태 일 때의 측정 mV를 시리얼플로터로 출력해보았다. 순간적으로 관찰해보았을때 0.20mV 정도의 노이즈를 보인다. 노이즈일 수도 있지만 기준전압 자체가 불안정한 현상일 수 도 있을 것이다.3. 테스트구현 (실제 부하 작동)선풍기(부하)를 연결 후 단상 선에 센서를 체결하였다. 강풍(약.. 2024. 8. 12.
LVGL 구현 관련 정리 1. 하드웨어(H/W) 요소(1) 터치스크린 패널 종류종류특징저항막 (감압식)- 패널에 일정 압력을 가했을때(누르는 힘)에 의한 저항의 변화를 감지- 필름이 접촉될 정도의 압력을 가해야 하기 때문에, 터치 인식률이 낮음- 산업현장에서 장갑을 낀 손으로도 사용이 가능하기 때문에 산업 디스플레이에 주로 쓰임정전용량식- 패널에 전극 변화를 감지하여 인식- 터치감도가 매우 좋으며, 중소형 모델에 적용하기도 적합함- 대부분 모바일 스마트폰 터치스크린 패널에 사용되고 있음 (2) 터치스크린 보드의 구조 (LVGL 지원 보드) 터치스크린 보드 형태의 구조는 대부분 이렇다.디스플레이 컨트롤 칩은 다양하며 드라이버가 이미 라이브러리에 구현되어 있기 때문에 구현 시 소스코드에서 해당 드라이버 헤더파일 주석을 해제하여 사용.. 2024. 7. 31.
전류 CT 센서 인터페이스 모듈 1. 전류 센서 (Current Transformer) 스플릿 코어 전류 변압기 클램프, CT 스냅, 30A, 30mA, 40mA, 50A, 50mA, 100A, 100mA, 1000:1, 2000:1, KCT16 - AliExprSmarter Shopping, Better Living! Aliexpress.comko.aliexpress.com알리익스프레스에 보면 1000:1, 2000:1 전류 센서가 다양하다.본 프로젝트의 모듈은 2000:1 전류센서를 사용한다는 가정으로 제작하였다.(1) 인덕터의 자기포화 현상 주의Current Transformer 센서도 일종의 인덕터인데, 인덕터는 자기포화의 특성을 가지고 있다.자기포화는 현상은 인덕터의 코어가 가지고 있는 최대 포화자속밀도의 한계치보다 더 많은.. 2024. 7. 27.
IoT 데이터수집 디바이스 - USB to UART 회로 이슈 1. EasyEDA로 설계한 데이터수집장치 디바이스가 도착하였다.2. USB 장치 인식 성공 USB를 PC에 연결하여 정상적으로 CP2102 USB to UART가 인식하는 것을 확인하였다.문제는 펌웨어 업로드시에 부팅모드로 진입이 불가능한 것인데 이를 해결하고자 원인을 분석해야했다.3. 펌웨어 업로드 실패 원인 찾아보기(1) 부팅모드 진입 신호 확인펌웨어 바이너리 파일을 업로드하다가 자꾸 실패하여 부팅모드가 실시간으로 정상적인지 확인하였다.일단 정상적으로 작동중 이였다.(2) 부팅 시 GPIO LOW, HIGH 동작 확인새 펌웨어를 업로드시에 문제가 되는 GPIO는 12, 15, 2, 0, 5 이다.GPIO부팅조건12부팅하는 동안 LOW여야 함15부팅하는 동안 HIGH여야 하며, LOW로 설정시 시작 .. 2024. 7. 10.
LVGL 라이브러리 (GUI) 1. LVGL이란?https://lvgl.io/ LVGL — Light and Versatile Embedded Graphics LibraryWe‘ve been using LVGL for our embedded graphics needs, and it has been used in a huge number of devices. We are very happy with its performance and its lightweight nature. We also highly appreciate the collaboration with LVGL‘s open source community.lvgl.io다양한 MCU와 디스플레이에 GUI 개발을 돕는 대형 라이브러리이다. 임베디드 개발자를 위해 다양한 MCU를 지.. 2024. 7. 10.
ADS1115 (16bit ADC) 1. 개요센서를 구현하다 보면 ADC를 꼭 사용해야 하는 경우가 있다. ESP32의 경우 12bit 해상도의 ADC를 내장하고 있지만 더 정밀하게 센서로 부터 나오는 아날로그 신호 (0~3.3V)를 다루고 싶어졌다.외부 ADC로 유명한게 TI 회사의 ADS IC인데 그중 ADS1115 모델은 무려 16비트의 해상도를 지원하고 있다!  2. 데이터시트ADS1115는 1초당 860회의 샘플링 속도를 갖추고 있으며 차동신호일경우 ADC 입력을 2개로 받아 차동신호와 싱글엔디드 신호로 나눌수가 있다.그리고 해당되는 데이터는 I2C 통신으로 값을 얻어올 수 있다.특이해 보이는 건 ALERT/RDY 핀 인데, IC에서 출력되어 나오는 신호인 것 같다.ADS1115의 ADC가 (변환, 출력등이)준비된 상태일 경우 H.. 2024. 7. 10.

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