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(A+) 전자공학과 마이크로프로세서 자동 먹이 급여기 텀프로젝트 보고서

마이크로프로세서 강의 시간에 텀프로젝트의 주제로 선정했던 '자동 먹이 급여기' 텀프로젝트 제안서 및 보고서입니다 :) 이 보고서 제출하여 마이크로프로세서 과목 A+ 받았습니다. 교수님께서 졸업작품으로 만들어도 손색없을거란 칭찬도 하셨습니다. 파일 안에 회로도 및 코드 모두 올려놨습니다! 그대로 납땜 및 코딩하시면 문제 없이 잘 만드실 수 있을 것 같습니다.
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최초등록일 2024.11.04 최종젿작일 2023.11
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(A+) 전자공학과 마이크로프로세서 자동 먹이 급여기 텀프로젝트 보고서
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    소개

    마이크로프로세서 강의 시간에 텀프로젝트의 주제로 선정했던 '자동 먹이 급여기' 텀프로젝트 제안서 및 보고서입니다 :)
    이 보고서 제출하여 마이크로프로세서 과목 A+ 받았습니다.
    교수님께서 졸업작품으로 만들어도 손색없을거란 칭찬도 하셨습니다.
    파일 안에 회로도 및 코드 모두 올려놨습니다!
    그대로 납땜 및 코딩하시면 문제 없이 잘 만드실 수 있을 것 같습니다.

    목차

    1. 주제, 팀원, 역할 분담
    2. 동기 및 목적
    3. 블록 다이어그램(Block Diagram)
    4. Flow Chart
    5. 사용한 부품
    6. 관련 이론
    7. 전체 회로도
    8. 작품 제작 과정
    9. 코드
    10. 결론 및 고찰
    11. 참고문헌

    본내용

    ATmega128은 64핀으로 구성된 저 전력 8비트 CMOS 마이크로컨트롤러이다. 내부 구조는 RISC 아키텍처 구조로 이루어져 있으며 대부분 1클록에서 수행되는 어셈블리어 명령어를 가지고 있다. 또한, 최적화된 전력 소모 구조를 가지고 있어서 다른 마이크로컨트롤러에 비해 상대적으로 적은 전력을 소모하며, 처리 능력도 뛰어나다.

    PORT A
    내부에 풀업 저항이 있는 8비트 양방향 입출력 단자이며, 입력 출력 설정 레지스터(DDRA), 출력 제어 레지스터(PORTA)왿 입력 상태 확인 레지스터(PINA)로 구성되어 입출력 방향 및 데이터 값을 제어한다.

    DDRA=1;을 통해 포트 0은 초음파센서로 가는 Trigger로 출력으로 사용했으며, 포트 1은 초음파센서로 들어오는 에코신호에 대해 입력을 받도록 설정한다. 이를 통해 16비트인 타이머카운터1과 연동하여 거리를 측정했다.

    PORT C
    내부 풀업 저항이 있는 비트 양방향 입출력 단자이며, 외부메모리를 둘 경우에는 상위 주소버스 A8 ~ A15로 사용된다. 이번 프로젝트에서는 LCD 제어를 위해 PORT C를 사용하였다.

    PORT D
    내부 풀업저항이 있는 8비트 양방향 입출력 단자이며, 타이머용 단자 혹은 외부 인터럽트용 단자로도 사용한다. 이번 프로젝트에서는 PD0~PD3의 외부인터럽트를 스위치 제어에 사용하였다.

    PORT E
    내부 풀업 저항이 있는 비트 양방향 입출력 단자이며, 타이머용 단자, 외부인터럽트 또는 아날로그 비교기 목적의 단자로도 사용한다. PE3 핀을 타이머3용의 비교신호 A 출력으로 설정하여 모터의 ENABLE 단자에 연결해 모터의 속도를 Fast PWM- 10Bit으로 조절했다.

    Timer/Counter 0
    - PWM 및 비동기 동작 모드를 갖는 8bit up/down 카운터
    - 10bit의 prescaler를 갖고 있어 이를 통하여 내부 클럭을 소스로 받아 타이머나 카운터로 동작한다.
    - 오버플로왿 출력비교에 의한 인터럽트 기능을 갖고 있다.

    참고자료

    · 서보 모터 데이터 시트
    · https://irnumall.co.kr/article/%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0%EC%8B%9C%ED%8A%B8-%EB%B0%8F-%EB%A7%A4%EB%89%B4%EC%96%BC/5/53/#none
    · ATmega128 datasheet
    · 초음파 센서 내용
    · https://pcbassemblykorea.com/Arduino-%EC%B4%88%EC%9D%8C%ED%8C%8C-%EC%84%BC%EC%84%9C-HC-SR04%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%9C-%EC%99%84%EC%A0%84%ED%95%9C-%EA%B0%80%EC%9D%B4%EB%93%9C.html
    · 초음파 센서 데이터 시트
    · https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/1132204/ETC2/HCSR04.html
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 애완동물을 기르는 가정의 비율이 해가 거듭할수록 증가하고 있고, 그만큼 애완동물에 관심을 갖는 사람도 많아졌으며 관련 영상도 많아졌기 때문에, 팀원 모두가 애완동물을 좋아하기도 하여 관련 영상을 자주 찾아보곤 하는데, 매일 규칙적인 시간에 사료를 주기 힘든 직장인의 고민에 대한 대책 방안으로 자동먹이급여기의 사용 후기, 장단점 및 애완동물의 반응을 다룬 영상을 접하게 되어 이 급여기 시스템이 어떻게 작동하는지 궁금증을 갖게 되었고 프로젝트를 통해 직접 제작하여 궁금증을 해소하고자 자동먹이 배급기 주제를 선정하게 되었다. ATmega128에서 지원되는 많은 기능들을 구현해보고 싶고 수업에서 학습한 부분들을 응용할 수 있다고 생각하여 자동먹이급여기 주제를 선정하였다. 자동먹이급여기는 애완동물의 식사를 자동으로 관리함으로써 규칙적인 식사시간이 유지되도록 하여 애완동물과 주인의 편의성과 안정성을 제공한다. 전원을 넣어주면 LCD에 불이 들어오며 남은 먹이의 양과 Timer시간이 LCD에 표시된다. 버튼 2왿 3을 이용하여 시간을 늘리거나 줄일 수 있고, 버튼1을 눌러 주면 타이머가 카운트다운을 시작하게 된다. 타이머가 0분 0초가 되면 서보모터가 90도 각도로 회전하게 되어 모터로 막혀있던 사료 배출구에서 사료가 떨어지는 방식으로 구성하였다. 또한, 초음파 센서를 이용하여 센서왿 먹이사이의 거리를 cm 단위로 측정하여 먹이가 얼마나 남아있는지 확인할 수 있게 하였다. 수업시간에 배운 USART,ADC를 제외한 모든 이론 및 센서를 사용해 작품을 만들어 코딩을 함에 있어서 자신감을 얻게 되었다. 하지만 많은 기능을 구현하기 위해서는 더 많은 스위치를 달아야했고 스위치를 달수록 외관이 점점 안좋아지는게 보여 많이 아쉬웠다. 또한 코드가 길어질수록 개선할 부분이 많이 생겼다. 이번 텀프로젝트를 통해 평소에 기피하던 코딩과 가까워질 수 있었던 것 같다. 추후 개선해야 할 사항으로는 초기화 버튼을 만들지 못했고, 블루투스 기능을 사용하지 못한 점이 아쉽다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      ATmega128에서 지원되는 많은 기능들을 구현해보고 싶고 수업에서 학습한 부분들을 응용할 수 있다고 생각하여 자동먹이급여기 주제를 선정하였다.
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