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[통신] SPI(Serial Peripheral Interface) 1. 개요 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신은 클럭(SCK), DATA OUT, DATA IN 신호로 통신되는 방식이다. I2C는 풀업저항이 반드시 필요했으나, SPI는 이런 제약이 없고 최대 60Mbps 까지의 고속통신이 가능하다. SPI는 시스템 내부의 IC들 간에 데이터 교환용도로 많이 사용되고 있으며, 많은 MCU도 SPI 통신을 할 수 있도록 GPIO에서 SPI 인터페이스를 제공하고 있다. I2C와 마찬가지로 클럭 신호에 동기하는 방식으로 동기식 시리얼 통신 방식이며 입/출력 데이터 라인 (RX/TX) 신호가 구분되어 데이터의 송/수신을 동시에 할 수 있는 전이중(Full Duplex) 방식이다. 2. 신호 라인 SPI 통신은 하나의 마스터(Master) 장치와 여.. 2023. 3. 14.
[통신] I2C I2C 통신은 I Two C 또는 I Square C 라고 하며, Inter IC Bus의 약자이다. 이전에 공부했듯이 시리얼 통신 중에서도 동기식(데이터를 언제 주고받을지 규약됨) 통신 이며, I2C 통신의 경우 SCL(Serial Clock Line)과 SDA(Serial Data Line)을 가지며 통신한다. 데이터 라인이 1개이기 때문에 Rx/Tx를 동시에 할 수 없으니 반이중(Half Duplex) 통신 방식이다. I2C 통신은 노이즈에 대한 취약성이 있어 외부 장치와의 통신 용도보다는 내부 시스템 IC 끼리 데이터 교환 용도로 사용된다. 임베디드 영역에서 MCU와 시스템 통신을 하는 방법 중에 거의 필수적으로 사용하는 방법 중에 하나이기도 하다. 대부분의 MCU에는 I2C 인터페이스를 가지고 .. 2023. 3. 8.
저항(Resistor) 저항 소자(Resistor)는 저항 성분(Resistance) 특성을 가진 수동 소자. 회로에서 R로 표기 되고, 단위는 옴(Ω, Ohm)을 사용 기본 기능은 저항 성분의 특성과 같이 전류를 제한하는 용도로 사용, 전력을 소모하고 열을 발생 1. 저항 공식 공식은 이미 옴의 법칙에서 살펴보았기 때문에 간단하게 정리만 한다. 전류 I = V/R (A) 전력 P = VI = I^2R(W) 2. 저항 소자의 기생 성분 저항 소자는 저항 성분(Resistance)에 집중한 소자이나, 기생 커패시턴스와 기생 인덕턴스가 공존한다. 크기가 작아 보통의 경우 무시되지만 수백 MHz 이상의 고주파에서는 신호에 영향을 미친다. 저항 소자의 인덕턴스 성분은 많은 부분이 소자의 리드선에서 발생된다. 그렇기 때문에 고주파 회로.. 2023. 3. 7.
ADC(Analog Digital Converter)란? 1. ADC란? Analog Digital Converter(ADC)는 마이크로컨트롤러(MCU)에서 0과1의 이산적인 신호가 아닌 0~3.3V 또는 0~5V의 전압(연속적인 아날로그 신호)을 프로그램에서 사용가능한 디지털 값으로 변환하는 역할을 한다. ESP32의 경우에는 0~3.3V의 전압을 프로그램에서 사용가능한 0~4095의 범위로 변환한다. 2. 연속근사기법(Successive approximation) 마이크로컨트롤러(MCU)는 연속근사라는 기법을 사용하여 아날로그신호를 디지털신호로 변환한다. - 아날로그 입력으로 사용되는 GPIO(ADC)핀은 전압 비교기의 두 입력 중 하나에 연결됨 - 비교기의 나머지 입력은 DAC출력과 연결됨 - 마이크로컨트롤러(MCU)에서 D0~D9 (10bit resol.. 2023. 3. 2.
전압계, 전류계 센서 (Measuring Sensor) 1. 전압, 전류 계측기 자기장의 원리를 이용하여 자석을 사용한 아날로그 방식의 계측기는 과거에 많이 사용되었다. 일부기기는 아직도 다르송발 계측기라는 계측방법을 사용한다. 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하고, 코일과 자석을 서로 바르게 정렬하면 힘이 발생하는데 다르송발 계측기는 이러한 원리를 사용하여 검침을 통해 전류를 계측한다. 전압계는 저항값이 일정한 회로가 주어졌을 때, 전류는 회로에 걸린 전압에 비례한다는 방식을 사용한다. 멀티미터(Multimeter)는 전압-저항-밀리 전류계(VOM)의 측정장치를 하나의 계측기로 구성하였다. 시중에 판매되고 있는 VOM은 0~무한대까지는 아니지만 적절한 범위 내에서 전류, 전압, 저항을 측정 할 수있다. 일반적인 VOM은 약 10A 까지의 전류와 1옴 이하.. 2023. 2. 28.
키르히호프법칙(KCL, KVL) 1. 키르히호프 제1법칙 (KCL) 어떤 회로에서 임의의 마디에 흘러들어가는 전류의 합은 흘러나오는 전류의 합과 같다. 그림으로 쉽게 표현하자면 다음과 같다. 2. 키르히호프 제2법칙 (KVL) 회로망 내의 폐회로에서 전체 전압은 각 전압의 총합과 같다 3. 문제적용 2023. 2. 27.
테이블 제약조건(Constraint) 개요 테이블의 제약조건은 데이터의 무결성을 지키기 위해 제한하는 조건 간단한 예로 운영 사이트의 회원 ID가 중복되면 혼란이 일어나는데, 이런 것이 바로 데이터의 결함이고 이런 결함이 없는 것을 데이터의 무결성이라고 표현함 제약조건 종류 1. PRIMARY KEY (기본키) 2. FOREIGN KEY (외래키) 3. UNIQUE KEY (고유키) 4. CHECK 제약조건 5. DEFAULT 정의 6. NULL 허용 1. PRIMARY KEY (기본키) 데이터를 구분하는 식별자 기본키에 입력되는 값은 중복될 수 없으며, NULL 값이 입력될 수 없다. 테이블 당 기본키는 1개만 가질 수 있다. 테이블의 특성을 가장 잘 반영하는 열을 선택하여 지정한다. CREATE TABLE '테이블명' ( id CHAR(.. 2023. 2. 26.
LDO(Low Drop Out) Voltage Regulator 1. 리니어 레귤레이터란? 들어오는 INPUT 전압을 일정한 전압으로 OUTPUT 해주는 IC 소자이다. 전원회로의 필수적으로 들어가는 소자이다. 이것도 역시 소자이기 때문에 저번에 이야기했던 소자의 필수적 규칙을 따른다. 그 중에 한가지만 이야기 하자면 모든 소자는 DIP 타입과 SMD 타입으로 구분되는데 레귤레이터도 DIP타입과 SMD타입으로 구분되어진다. https://machinejw.tistory.com/30 PCB 회로 소자의 공통적인 법칙 1. 소자의 구분 전기/전자 소자는 크게 수동 소자와 능동 소자로 구분한다. 수동소자 (Passive Element) 수동소자는 전원이 없어도 동작할 수 있는 독립적인 소자 / 전기 에너지의 입력에 대해 에너지 machinejw.tistory.com 우리가.. 2023. 2. 15.
가스 센서 1. 가스 센서 개요 화학 센서는 특정 화학 물질의 종류, 농도, 성질 등을 감지하여 화학 에너지를 측정 가능한 전기 에너지로 변환하는 센서로 가스 센서 , 이온 센서, 습도 센서, 바이오 센서 와 같이 분석 대상에 따라 다양한 범주로 분류 할 수 있다. 우리가 호흡하는 공기는 대략 78%의 질소(N2), 21%의 산소(O2), 0.9%의 아르곤(Ar), 0.03%의 이산화탄소(CO2) 및 0.07%의 기타 가스로 구성되어 있다. 대기 오염의 주 원인은 미세먼지(PM), 일산화탄소(CO), 질소 산화물(NOx), 오존(O3), 이산화황(SO2)과 같은 오염 물질이다. 위험한 반응성 가스는 독성, 가연성, 산화성, 부식성, 발화성으로 구분될 수 있다. 가스 센서는 낮은 농도의 가연성, 폭발성 또는 독성 가.. 2023. 2. 14.
직류(DC)회로 해석 기초 1. 옴의법칙 옴의법칙은 1800년대 독일의 물리학자 옴이 처음사용한 데서 유래함 전류와 저항을 알고 있을 경우 전압을 구할 떄, V = IR (V) 전압과 저항을 알고 있을 경우 전류를 구할 떄, I = V/R (A) 전압과 전류를 알고 있을 경우 저항을 구할 때, R = V/I (Ω) 옴의 법칙을 이용해서 구한다. 전기에서 사용하는 단위들 ( V, A, Ω, F, H ) 은 SI 단위계를 사용한다. 아래 SI 단위계 표를 숙지하는 것이 좋다. 식들을 사용하기 전에 반드시 표준단위로 변경해야 한다. 그렇지 않으면 답이 10의 몇 승배로 크거나 작은 값이 될 수 있다. 접두어 기호 승수 피코(pico) p 10 ^ -12 나노(nano) n 10 ^ -9 마이크로(micro) µ 10 ^ -6 밀리(mi.. 2023. 2. 12.