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충북대 졸업 작품 포트폴리오

2013 설계프로젝트 계획서과제명국문칵테일 로봇영문Cocktail Robot교과목 담당교수지도교수팀원성명학번e-mail전화번호제출일자2013. 11. 28.1. 배경가. 배경칵테일은 여러 종류의 양주를 섞어 만들어지는 음료이다. 그런데 칵테일의 재료가 되는 양주들의 가격도 비쌀뿐더러 칵테일은 보통 바텐더가 화려한 기술을 보여주며 제조하기 때문에 그 가격이 매우 높아 보통 학생들은 즐겨 마시기 어려운 것이 실정이다. 하지만 요즘 여러 잡지에서 저렴하고 손쉽게 구할 수 있는 음료들의 조합으로 만들 수 있는 신식 칵테일의 제조법이 소개되어지고 있고 대학생들 사이에서 인기가 나날이 높아지고 있다. 손쉽게 구할 수 있는 음료들의 조합이라 해도 하나 하나 구매를 하여 조합을 하면 한 사람이 마시기 곤란한 많은 양이 남기 때문에 우리 팀은 원하는 음료와 비율의 조합으로 한 사람이 먹기 충분한 칵테일을 제조 할 수 있는 칵테일 로봇 아이디어를 떠올리게 되었다.칵테일의 재료가 되는 양주들손쉽게 구매 가능한 음료들의 조합으로 만들어진 신식 칵테일의 예나. 국내외 현황현재 우리나라에는 칵테일 로봇이 대중화 되어 있지 않다. 뿐만 아니라 해외에서는 미국의 칵테일 자동판매기 제조업체인 Digital Beverages사가 개발한 칵테일 로봇이 있고, MIT 의 Senseable City Lab 이 만든 칵테일 로봇으로 스마트폰과 연동해 사용자가 원하는 형태의 칵테일을 즉석에서 제조해주는 기능을 가지고 있지만 우리나라와 마찬가지로 아직 대중화가 되어있지는 않다.Digital Beverages사의 칵테일 로봇MIT의 칵테일 제조로봇 Makr Shakr다. 문제점 분석맥주 공급시 거품의 문제점음료의 비율을 제어하는데 있어 정확한 양의 음료를 컵에 담는 것이 중요한데 병을 거꾸로 매달아 놓고 정수기 코크를 누르는 방식으로 음료의 양을 제어하는 설계를 하였다. 그런데 탄산이 들어간 음료의 경우 위에서 아래로 떨어지면서 거품이 생기는 문제가 발생한다. 그로인해 거품이 컵에서 넘쳐서 장비에 문제가 생기는 경우가 발생할 수가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 기술이 필요하다.라. 필요성앞서 설명하였듯이 각자가 원하는 칵테일 음료의 조합과 그 비율이 서로 달라 각 음료를 구매하다 보면 한 사람이 먹기 버거운 양의 칵테일이 만들어지게 되고 또한 남는 음료의 양도 각기 달라 낭비가 되기 쉽다. 하지만 칵테일 로봇은 자신이 원하는 양의 칵테일을 만들 수 있고 바텐더의 쇼맨십을 배제하였기 때문에 저렴한 가격으로 손쉽게 칵테일을 구매할 수 있다. 자신의 기호에 맞춘 레시피로 만든 칵테일을 자판기에서 음료를 뽑아 먹듯 손쉽고 저렴하게 구할 수 있는 칵테일 로봇은 경쟁력이 있고 학생들에게 인기가 많을 것이다.칵테일을 제조중인 바텐더마. 독창성칵테일 제조 로봇과 유사한 기능의 기계가 실용되고 있는 것은 페스트푸드점이나 극장등에서 이용되고 있는 음료 디스펜서기가 있다. 하지만 디스펜서기는 직원이 직접 돈을 받고 스위치를 눌러 음료를 제공하는 형식이다. 그리고 1회 제공되는 음료의 종류는 하나로 제한되어 있다. 하지만 칵테일 로봇이 실용 되었을 경우 무인 자판기처럼 돈을 지불하면 다양한 음료를 조합하여 제공되고 그 조합된 총 질량이 일정하게 유지된다. 원하는 비율을 입력하고 그 총 합이 100이 되면 제어가 시작되기 때문에 디스펜서기처럼 음료의 총 질량을 마음대로 조절 할 수 없다. 그래서 무인으로 판매가 가능하다는 점에서 디스펜서기보다 더욱 우수하다.여러 종류의 음료 선택이 가능하지만 일정한 양의 판매를 위해 점원이 필요하다.2. 목표가. 목표DC모터와 서보모터의 제어와 더불어 적외선 센서를 사용하여 자신이 원하는 음료의 위치에 모터가 멈추게 하는 것이 목표이다. 자신의 기호에 맞는 음료를 자신이 직접 선택하고 각 음료의 비율 또한 직접 선택한다. 그리하여 자신만의 칵테일 음료를 즐긴다. 여기서 탄산이 들어간 음료 같은 경우 거품이 생기는 문제가 발생하는데 이 문제를 해결한다.나. 기능 정의기판에 있는 스위치를 이용하여 원하는 음료를 선택한다.음료를 선택하면 DC모터에 의해 컨베이어벨트가 움직인다.컨베이어벨트의 위에는 컵 받침이 있다. 이 컵 받침에는 서보 모터가 장착되어 있다.DC모터는 각 음료의 위치에 있는 적외선 센서에 의해 정확하게 정지한다.정지한 컨베이어벨트의 위에 있는 컵받침에 장착된 서보 모터가 작동하여 음료를 일정 비율로 컵에 담게 된다.이 작업이 완료 되면 다음 음료로 DC모터가 다시 움직이고, 서보 모터 역시 같은 작업을 반복한다.원하는 음료가 모두 얻어지면 컨베이어벨트는 컵을 원래의 위치로 되돌려 놓는다.다. 시연 시나리오본래 작품의 주제는 칵테일 로봇이기에 실제 칵테일을 제조하는 것을 목표로 하고 있지만, 교내의 사정상 실제 주류는 시현을 할 수 없기 때문에 무알콜 칵테일을 이용하여 설계 프로젝트를 시행할 계획.우선 5~7 종류의 무알콜 칵테일 음료들을 규격에 맞는 병에 담아 프레임에 거꾸로 메달아 놓는다. 이때 각 병의 마개로는 우리가 주로 쓰는 정수기의 코크를 병의 입구에 맞게 제작하여 연결한다.사용자가 스위치로 명령을 내리면 DC 모터가 작동하고, 이어서 서보 모터가 작동하여 칵테일을 제조하게 된다.스위치 명의 종류에는 준비된 레시피의 칵테일 음료를 5개를 준비하여 스위치를 단 한번만 누르면 칵테일 로봇이 직접 일정 비율에 맞게 칵테일을 제조하는 방식을 준비 할 것이고, 사용자가 직접 칵테일의 종류를 선택하고 비율 또한 선택하여 자신의 기호에 맞는 음료를 제조해 즐길 수 있는 두 가지의 방식을 모두 구현하여 선보일 예정이다.사용자들에게 다양한 칵테일을 제공을 목표로 하고 있다.3. 내용가. 시스템 설계프레임 위쪽에 병들이 거꾸로 매달려있다. 각 병들의 주둥이에는 정수기 코크가 연결되어있다. 그리고 프레임 아래쪽에는 컨베이어 벨트가 있고, 그 위에는 컵과 컵 받침대가 있다. 컵 받침대에는 서보 모터가 있다. 원하는 음료 앞에서 컵 받침이 멈추게 되고, 서보 모터가 작동하여 일정량의 음료를 컵에 담게 된다. 원하는 음료들이 모두 담아지면 원래 위치로 컵이 돌아오게 된다.나. 부품 구성구성 부품수량용도프레임1전체적인 설계의 틀을 짠다.구성 부품수량용도적외선(IR) 장애물 감지센서-BT Ⅱ1동작전원 : 5V출력신호 : 검은색-LOW, 흰색(기타 밝은색)-HIGH감지범위 : 10~12mm감지방향 : 바닥면구성 부품수량용도DC모터(M1N10FB09F)1전압: 5V전류:96mARPM: 8714RPM구성 부품수량용도UST-MPBATmega128 v41전원 : 4.5V ~ 5.5VClock : 16 MHz스위치 : 리셋스위치LED : 전원 확인용 1개RS232 시리얼 포트 제공ISP연결 소켓Power cable (20cm) 제공구성 부품수량용도정수기 코크10음료의 입구에 부착시키기 위함.이를 통해 음료의 비율을 조절구성 부품수량용도Dynamixel AX-12A1사용 전압: 9~12VStall Torque: 15 kgf.cm(12V, 1.5A)No Load Speed: 59 RPM (12V)최소 제어각: 약 0.29˚ x 1,024위치센서: Potentiometer다. 기술 개발DC 모터를 사용한 컨베이어 벨트입력을 받은 음료를 선택하기 위해서 컨베이어 벨트를 제작하였다. 프레임에서 컵의 위치 이동을 위해서 DC모터를 사용한 컨베이어 벨트를 제작하여 컵의 위치를 제어한다.서보 모터를 이용한 음료 비율 조절컨베이어 벨트를 통해 원하는 위치에 도달한 컵의 받침에 부착되어있는 서보모터가 작동하여 음료 마개에 연결된 정수기 코크를 일정시간 동안 눌러 원하는 양의 음료를 얻는다.

공학/기술| 2022.06.01| 19페이지| 3,000원| 조회(715)

포트폴리오, 졸업작품, 충북대, 전자공학부

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충북대학교 전자공학부 전자회로실험II 결과보고서 PWM을 이용한 DC 모터 속도 제어

1. 목적주어진 규격 및 제한사항을 만족하는 개루프 DC모터 속도 제어기와 측정기를 설계하고 제작한다.규격 및 제한사항(1) 규격- DC 모터의 속도 제어 범위 : 25±20rps (revolution per second)- DC 모터 속도 제어 해상도 : 1rps 이하- DC 모터 측정 해상도 : 1 rps 이상(2) 제한사항(주어진 부품 사용)- 555 타이머, SG-207(포토 인터럽트), 7447, 7490 사용- 5V 단일 전원 사용2. 설계기판 회로 구현브레드 보드에서 돌아갔던 회로들을 PCB 기판에 구현해 보면서 확인해 보았다. DC 모터의 경우 아주 잘 돌아갔지만 7-세그먼트에 그 값이 안 나왔는데 슈미트-트리거 회로 칩이 고장난 것이어서 잘 돌아가는 조의 칩으로 바꾸니 성공적으로 회로가 잘 돌아갔다.속도가 느릴 때속도가 빠를 때3. 비고 및 고찰이번 실험은 DC 모터 속도 제어를 하고 Counting해서 7-세그먼트로 확인하는 실험이었다. 간단한 DC 모터 속도 제어를 555타이머를 이용한 PWM 변조 방식을 통해서 최종적으로는 포토-인터럽트를 통해 측정하고 7-세그먼트로 확인하는 실험이었다.가변 저항을 변화 시키면서 모터의 속도가 변하는 것을 확인 할 수 있었는데, 저항이 커지면 속도가 느려지고, 저항이 작아지면 속도가 빨라지는 것을 세그먼트의 Count를 통해서 확인 할 수 있었다.4. 실험 이론1. DC 모터-1주차 실험은 555타이머를 이용한 PWM 신호를 생성하여 모터를 제어하는 실험을 하였다. 555타이머는 단일 펄스나 연속 펄스를 만드는데 사용되는 타이머다. 이때 가변 저항을 바꿔주면 튜티비가 바뀌게 되어 모터의 속도가 바뀌는 것을 확인할 수 있다.DutyCycle= {tau _{1}} over {tau _{1} + tau _{2}} = {R _{A} +R _{B}} over {R _{A} +2R _{B}}2. 포토인터럽트-2주차 실험은 포토인터럽트를 통한 모터의 속도를 측정하는 실험이다. 포토 인터럽트는 발광 소자와 수광 소자를 하나의 케이스 안에 넣어서 만든 광결합 소자이다. 포토 인터섭트 사이에 방해물이 있으면 출력이 5V, 방해물이 없으면 0V가 된다. 실험에 사용한 원판이 포토인터럽트 사이를 통과하게 되면서 7세그먼트에 속도가 카운트가 된다. 이때 사용하는 비교기는 슈미트-트리거 비교기인데, 이 비교기를 사용하는 이유는 일반 비교기는 잡음까지 반전이 되지만 슈미트-트리거는 UTP와 LTP로 인해서 입력 신호의 잡음을 둔감하게 만든다. LPT와 UPT의 사이의 크기를 히스테리시스라 한다.

공학/기술| 2020.09.30| 3페이지| 2,000원| 조회(215)

실험보고서, 결과보고서, 전자회로실험, 전자과, 충북대, 전기공학부, 전기과, 전자공..

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충북대학교 전자공학부 전자회로실험II 결과보고서 AM 수신기

5주. AM 수신기 결과보고서학번이름조날짜1. 결과실험 시 증폭기와 수신기 연결한 사진설계 시 수신기2. 차이점실험 시에 증폭기를 연결하고 수신기를 통해 라디오의 주파수를 잡았을 때에는 소리가 들렸지만, 설계 시 소리가 잘 들리지 않았다.또한 실험 시 수신기와 증폭기의 그라운드를 따로 주었었지만 설계 시에는 한 번에 그라운드를 주었다.책에서는 송신기와 수신기를 한 번에 설계하였지만, 우리는 증폭기와 수신기를 이용하여 설계를 하였다.3. 고찰처음 실험을 할 때 수신기를 통해 라디오 주파수를 잡기가 너무 어려웠다. 하지만 수신기와 증폭기를 연결 한 후에는 라디오를 잡기가 쉬웠다.하지만 설계 후 라디오 수신기가 작동하지 않았는데 그 이유는 먼저, 납땜 할 때에 소자 간의 연결이 잘 못 되었었고, 그라운드 연결이 잘 되지 않아서였다.

공학/기술| 2020.09.30| 1페이지| 2,000원| 조회(184)

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충북대학교 전자공학부 전자회로실험II 결과보고서 피드백(오디오) 증폭기

2주. 피드백 증폭기 결과보고서학번이름조날짜1. 결과브레드 보드 실험 시 회로설계 시 회로실험 결과설계 결과8. 성능 측정(1) 제작품의 출력단에8 OMEGA 저항을 연결하고, 입력단에 함수발생기를 연결한다.(2) 정현파를 입력하여 출력 파형에 잡음 또는 왜곡이 없는지 확인한다.(3) 제작품의 통과대역(1kHz) 이득을 측정한다.(4) 입력신호에 100mVpp 정현파를 가하고, 주파수를 1 Hz ~ 100MHz 로 변화 시키면서 증폭기 이득을 측정하시오. 이 결과로부터 주파수 응답을 그리고, 저주파 차단 주파수 및 대역폭을 구하시오.V _{CC} ``=`15V,`R _{out} `=`8 OMEGA입력주파수(Hz)1101001k10k100K1M10M100M출력전압(Vpp)0.12V1V3.5V3.8V3.96V3.96V3.44V0.62V0.1V이득(dB)1.582030.831.531.931.930.715.80:) Band pass filter임을 알 수 있다.(5) 피드백 증폭기의 입력 전압을 증가시켜 가면서 왜곡이 일어나지 않는 최대 출력 전압을 구한다.입력전압(mVpp)102050100200500출력전압464mV488mV2V2.88V7.24V9.16V:) 250mV부터 왜곡 시작왜곡이 일어난 출력 신호2. 차이점실험에서 50mV를 입력하였을 때 출력 값이 1.84V였지만, 설계에서는 3.88V가 출력이 되었다.3. 고찰이번 실험은 CE증폭기, 피드백을 이용하여 오디오 증폭기를 설계하는 실험이었다.설계 시 입력 전압보다 출력 전압이 4배 이상이 되게 하는 것이 이번 실험의 목표였다.50mV 입력을 하면 3.8V가 출력이 되었고, 출력 주파수는 1.001kHz가 나왔다.실험 시 3.5 스트레오 잭을 사용하였는데 네 개의 핀을 납땜하였을 때 L과 그라운드가 연결이 되어서 소리가 나지 않아서 다시 납땜을 하였는데 L에는 +를 연결 하였고 그라운드에는 -를 연결하였더니 소리가 나왔다.

공학/기술| 2020.09.30| 2페이지| 2,000원| 조회(173)

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충북대학교 전자공학부 전자회로실험II 결과보고서 함수 발생기

1주. 함수 발생기 결과보고서학번이름조날짜1. 결과(1) 설계- 발진주파수가1kHz이고,C _{1} ,`C _{2} ,`C _{3}가10nF인 경우VR _{1}의 저항 값 구하기.발진주파수C _{1} ,`C _{2} ,`C _{3}10nF1kHz2.6k OMEGA(2) 제작- 발진주파수가1kHz이고,C _{1} ,`C _{2} ,`C _{3}가10nF인 경우VR _{1}의 저항 값 구하기.발진주파수C _{1} ,`C _{2} ,`C _{3}10nF1kHz4.4k OMEGA시뮬레이션 결과 - 정현파제작 결과 - 정현파시뮬레이션 결과 - 구형파제작 결과 - 구형파시뮬레이션 결과 - 삼각파제작 결과 - 삼각파2. 차이점이론적으로 발진 주파수가 1kHz가 나오게 하는 저항값을 계산하면f _{o} =1kHz= {1} over {2 pi TIMES 10nF TIMES R} 을 통해R=15.915k OMEGA 이 나오는데 회로 상에10k OMEGA 의 저항이 있어서 가변저항VR _{1},VR _{2}의 값은5.915k OMEGA 이 나와야하는데 브레드 보드로 설계를 하였을 때VR _{1}의 값은2.6k OMEGA 으로 측정되었다. 그 이유는VR _{1} ,`VR _{2}를 조절하여1kHz의 주파수를 만들었어야 했는데VR _{1}의가변 저항만을 이용하여1kHz의 주파수를 만들었기 때문에 측정된 값과 이론값이 차이가 나는 것 같다.하지만 제작 단계에서는VR _{1} ,`VR _{2}를 조절하여 발진 주파수를1kHz로 조절하였고 그 결과VR _{1}은4.4k OMEGA 을 얻을 수 있었다.3. 고찰제작 단계에서 short가 났는데 그 이유는 op-amp 소자가 타서였는데, op-amp 소자를 바꾸고 다시 실험하였을 때 정현파, 구형파, 삼각파 파형을 얻을 수 있었다.전원 공급기의 전압을 줄 때에 주의 할 점은 먼저, 그라운드를 주고 나머지 +, - 전압을 줘야한다는 것이다. 그래야 op-amp 소자가 타지 않고 회로에서 short가 나지 않을 수 있다.

공학/기술| 2020.09.30| 2페이지| 2,000원| 조회(168)

실험보고서, 결과보고서, 전자회로실험, 전자과, 충북대, 전기공학부, 전기과, 전자공..

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