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교양과목 발표자료<의료로봇의 현재와 미래>

개요주제 선정 동기생명 연장과 질병 치료 등 양질의 의료 서비스를 요구인구 고령화, 불치병 및 난치병 문제 해결의료 로봇의 배경과거- 절개수술- 과다 출혈 및 상처- 부작용- 긴 회복시간현재- 최소절개수술- 의료영상기기의 발달- 수술의 질적 향상미래- 최소절개수술- 의료로봇의 등장- 정확한 위치 선정 및 미세한 조작 가능

공학/기술| 2021.02.22| 18페이지| 3,000원| 조회(177)

로봇, 의료기기, 교양과목, 의료로봇, 조별과제, 4차산업혁명, 교양발표자료

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교양과목 발표자료<인공지능 및 4차 산업혁명의 미래>

Strengths-초고속인터넷보급 등 정보통신기술(ICT) 환경이 세계 최고 수준-딥 러닝 등 핵심 기술 개발 활발히 진행Weakness-AI 전문인력과 핵심기술 부족-기업 주도 AI기술 개발 투자나 전문 업체 인수 사례가 적음Opportunities-세계 AI기술개발과 시장이 초기 단계-AI 기술 발판 삼아 4차 산업으로 체질개선 가능Threats-미국,중국,일본 등 주요 국가와 기업이 AI에 상당한 투자 진행-글로벌 기업이 국내 시장 장악 위협

공학/기술| 2021.02.22| 30페이지| 3,000원| 조회(228)

인공지능, 로봇, 교양과목, 조별과제, 4차산업혁명, 교양발표자료

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[atmega128]마이크로프로세서 8비트타이머카운터

1. ATmega128 8bit Timer/Counter 관련 이론-타이머/카운터 내부 구성도a.타이머/카운터0b.타이머/카운터2-클럭 선택 논리부클럭의 선택은 타이머/카운터 제어 레지스터(TCCR2)의 클럭 선택 비트(CS22~CS20)에 의해 결정되고, 카운터의 계수 동작과 오버플로우(TOV2) 플래그는 타이머/카운터 제어레지스터의 파형 발생 모드 비트(WGM21, WGM20)에 의해 결정되고, 여기서 오버플로어(TOV2) 플래그는 ATmega128의 인터럽트 발생시키는데 사용될 수 있다.-출력 비교부의 동작출력 비교부의 구성은 타이머/카운터2 레지스터(TCNT2)의 값과 이중 버퍼의 구조를 가진 출력 비교 레지스터(OCR2)의 값은 계수 동작중에 항상 비교되며, 비교의 결과가 일치하면 출력 비교 플래그를 세트하고, 이 신호에 의하여 출력 비교 인터럽트를 요청한다. 또한 이 플래그를 이용하여 외부 핀 OC2 단자에 신호가 출력되도록 설정할 수 있다. 이와 같이 타이머/카운터의 동작 모드를 적절히 설정하고 TCNT2 레지스터와 OCR2 레지스터를 활용하면 OC2 단자에 PWM 펄스를 발생하거나 가변 주파수의 펄스를 만들어 출력할 수 있게 된다.-비교 일치 출력부의 동작타이머/카운터의 비교 일치 출력부의 구성은 병렬 I/O 포트와 기능을 겸 하고 있다. 동작을 이해하기 위해서는 출력 부분에 연결되어 있는 멀티플렉서와 3상태 버퍼의 동작을 살펴보아야 한다. 멀티플렉서는 2:1의 구조를 갖고 있으며, 일반 병렬 I/O 포트 비트와 OC2레지스터의 출력이 입력으로 연결되어 있다. 또한 이 멀티플렉서의 선택 신호는 비교일치 출력 모드 비트를 OR하여 연결되어 있다. 따라서 이 멀티플렉서는 선택 신호 COM21 ~ COM20 비트가 00이면 병렬 I/O포트 비트가 선택되어 일반 I/O 모드로 동작하고, 선택 신호 COM21 ~ COM20 비트가 00이 아닌 상황이면 OC2 레지스터의 출력이 선택되어 OC2 신호가 출력되는 모드로 동작한다.-TCCR2 레지스터(Timer/Counter Control Register 2)비트7 : 위 표에 설명비트6,3 :비트5,4 :PWM 모드가 아닌 경우고속 PWM 모드인 경우PC PWM 모드인 경우비트0~2:-TCNT2(Timer/Counter 2 Register)타이머/카운터2의 8비트 카운터 값을 저장하는 레지스터이다. 언제나 읽기 및 쓰기 동작이 가능하지만 카운터가 동작하고 있을 동안에 이 값을 수정하면 TCNT2 값과 OCR2 값을 비교하여 출력 신호를 발생하는 비교 일치 기능에 문제를 일으킬 수도 있어 조심해야한다.-OCR2(Timer/Counter Output Compare Register 2)타이머/카운터 레지스터 TCNT2 값과 비교하여 OC2 단자에 출력 신호를 발생하기 위해 8비트의 값을 저장하는 레지스터이다. OCR2 레지스터는 모든 PWM 모드에서 이중 버퍼 구조로 동작하여 타이머/카운터 레지스터 TCNT2가 top 또는 bottom에 도달하였을 때 그 값이 갱신되므로, PWM 출력 신호에는 글리치가 발생하지 않는다. 일반 CTC 모드에서는 OCR2 레지스터가 이중 버퍼 구조로 동작하지 않는것에 유의해야한다.-TIMSK(Timer/Counter Interrupt Mask Register)비트5~0 : 16비트 타이머/카운터에서 사용하기 때문에 생략-TIFR(Timer/Counter Interrupt Flag Register)-SFIOR(Special Function I/O Register)3. 타이머/카운터0 레지스터-TCCR0 와 TCCR2의 차이점TCCR0TCCR2TCCR0과 TCCR2의 차이점은 프리스케일러의 적용에 있다. 따라서 0~2비트의 기능에 차이가 난다.차이는 위에 보이는 사진을 보게되면 32와 128이 추가된 것을 알 수 있다.나머지 레지스터들은 타이머/카운터2와 동일하다.4.동작모드1)일반 모드(Normal Mode) : 일반모드는 가장 단순한 동작모드로 WGM21~WGM20비트를 00으로 설정하면 된다. 이 모드에서는 타이머/카운터 레지스터 TCNT2가 항상 상향 카운터로만 동작하고 계수 동작 중에 카운터의 값은 클리어되지 않으며 클럭 입력에 의하여 항상 8비트 카운터의 계수 범위 0x00~0xFF의 값으로 계수 동작을 반복하여 수행한다. 인터럽트는 TCNT 값이 MAX -> BOTTOM이 될 때 인터럽트가 발생하며 외부 펄스 입력을 세는 단순한 카운터 용도로 적합하게 쓰이게 됩니다.와 같이 계산하여 출력 주파수를 계산할 수 있다. N은 프리스케일러 분주비 분자는 ATmega128의 내부 자체 클럭인 16MHz이며 256은 8비트의 범위 0~255에서 카운트 하기 때문에 256을 나눠준다.2)CTC(Clear Timer on Compare Match Mode) 모드동작은 TCNT 값은 펄스의 입력됨에 따라 OCR의 값과의 비교하여 일치할 때까지 증가하고, TCNT와 OCR의 값이 일치하면 TCNT2의 값은 0으로 클리어 된다.최대 주파수를 구하려면 분자(내부 자체 클럭 16MHz)를 출력 비교 인터럽트가 두 번 발생되어야만 1주기가 완성되므로 2를 나눠주고 N은 프리스케일러 분주비로 나눠주며 OCR0에 +1을 해주는 이유는 OCR0를 100으로 했을 때 0~100이므로 0도 포함해야하기 때문에 1을 더해줘야 한다.3)고속 PWM 모드TCNT2레지스터의 값이 항상 bottom에서 시작하여 max까지 증가하는 방향으로만 반복하여 수행되며, 이를 단방향 경사 동작이라 한다. 고속 PWM모드에서는 COM21~COM20 비트의 설정에 ㄸㆍ라 비반전 비교 출력 모드와 반전 비교 출력 모드로 동작한다. COM21~20비트가 10으로 설정되어 비반전 출력 비교 모드로 동작할 경우에는 TCNT2값은 펄스의 입력에 따라 bottom에서 bax까지 증가하며, 증가하는 과정에서 OCR2의 값과 비교하여 일치하면 OCF2 인터럽트 플래그가 세트되고 OC2의 출력은 0으로 클리어된다. 또한 TCNT2 값이 max로 되면, TOV2 인터럽트 플래그는 1로되면서 오버플로우 인터럽트가 요청되고, 이 때 OC2의 출력은 1로 세트된다.

공학/기술| 2020.01.03| 11페이지| 1,500원| 조회(407)

마이크로프로세서, 인터럽트, atmega128, 폴링, 타이머카운터, 8비트

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[c언어] 텀프로젝트 똥피하기게임(코드)

•rand 함수 -함수 rand에 의해 생성되는 정수의 범위는 0~32767 -내부에 저장된 난수표에서 seed값에 따라 난수를 가져옴 →seed값을 변경하지 않는 이상 항상 똑같은 난수를 가져옴•srand 함수 -srand((unsigned int) time(NULL)); →time()이 반환하는 값은 1970년 1월 1일부터 현재까지의 누적 시간(초)로 계산 -프로그램 실행시마다 계속 변하고있는 시간 값을 seed로 주어 변화되는 값이 반환 됨

공학/기술| 2020.01.02| 28페이지| 3,000원| 조회(851)

C언어, 프로그래밍언어, 텀프로젝트

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[텀프] 아날로그회로설계(op-amp) 텀프로젝트 파형발생기 평가A+최고예요

아날로그 회로 설계 및 실험Term Project 보고서ㅁㅁㅁㅁㅁOP-AMP를 응용한 파형발생기(Waveform generator)목 차1. 주제 소개2. 작품 동기 및 목적3. 사용 부품4. 작품 상세 설명5. 회로도 및 시뮬레이션 설명6. 관련 이론 설명7. 실험과정 분석8. 시연 시각화 자료9. 작품 결과 및 고찰10. 참고자료1. 주제 소개1. 주제 : 파형발생기파형 발생기는 주기적인 교류신호(정현파, 삼각파, 구형파 등)을 만들어 내는 장치로서, 발생 신호의 진폭, 주파수, 오프셋전압 등을 직접 조정할수 있는 유용한 장비이다.2. 동기 및 목적2?1. 동기본격적인 전자회로를 구성하는 실험을 시행하려 할 때, 회로 또는 소자의 정상작동을 해석하기 위해서는 입력과 출력을 확인하는 것이 기본이다. 이때 주기적이고 변동 가능한 입력을 인가하기 위해서는 파형 발생기가 필수적으로 사용되며, 이는 대다수의 전자공학과 학우들이 수많은 전자실험 과목에서 경험했을 것이며 동의하는 사실일 것이다.이러한 점에 관심을 가지게 되어, 아날로그 회로 실험을 통해 자주 접하였던 OP-AMP의 다양한 특성들을 이용하여 직접 파형 발생기를 만들어 보자는 동기를 가지고 작품 제작을 실행하였다.2?2. 목적시판되는 파형 발생기의 기능 중 기한 내에 높은 완성도를 가질 수 있는 범위 내에서 최대한 유사하게 만들기 위한 목적으로 몇 가지 기능들을 간추려 실현하였다.- 정현파 (sine wave) 구현- 삼각파 (triangular wave) 구현- 구형파 (square wave) 구현- 파형 선택 스위치 (wave form select) 구현- 오프셋 전압 (offset voltage) 조절 구현- 진폭 (amplitude) 조절 구현- 주파수 (Frequency) 조절 구현와 같은 기능을 가진 파형 발생기를 구성 및 제작하는 것이 최종 목표이다.부품수량저항1K5K10K20K3332커패시터 (0.1uF)3다이오드 (1N4148)2LM74110mc1405212련 가변저항 (10k)1가변저항 현파 발진기반전증폭기반전증폭기파형 검출주파수 조절용가변저항이득 조절용 가변저항offset 조절용 가변저항비교기적분기주파수 조절용 가변저항파형 선택 스위치정현파 발진기에서 발생된 정현파와 그 출력의 최대 최소전압만 출력하는 비교기에 의해 발생되는 구형파, 비교기에서의 출력 신호가 적분기를 통해 삼각파를 발생시켜 총 3가지 형태의 파형을 구현할 수 있다. 각각의 파형은 가변저항을 이용하여 주파수를 조절할 수 있다.출력된 파형은 Multiplexer를 통해 다음 회로로 전달되며 반전 증폭기와 가변저항을 통해 이득을 조절할 수 있으며, 반전 가산기와 가변저항을 통해 DC 신호와 AC 신호를 가산하여 offset 전압을 조절할 수 있게 된다.5. 회로도5?1. 전체 회로도정현파 발진삼각파 출력구형파 출력진폭조절offset 조절파형선택파형 발생기의 전체 회로도는 다음과 같으며, 주파수 조절이 가능한 정현파 발진부를 시작으로 삼각파와 구형파로 변환시키는 각각의 파형 출력부로부터 연결된 3가지 파형을 선택하는 파형 선택부와 출력 파형의 진폭과 offset을 조절할 수 있는 진폭 조절부, offset 조절부로 총 6가지의 기능 회로로 구성되어 있다.5?2. 정현파 발진부아날로그 회로에서 안정적인 정현파를 만들어 내기 위해 OP-AMP를 이용하여 빈브릿지 발진기 회로를 구현하였다. 비반전 입력단자와 궤환회로 부분에 연결된 가변저항을 이용하여 파형의 주파수를 조절할 수 있으며, 전압 팔로워를 연결시켜 회로간의 오차가 없는 전압값을 전달시키기 위한 버퍼 역할로서 회로를 구성하였다. 시뮬레이션 결과 안정적이고 주기적인 정현파 파형이 출력되는 것을 확인하였다.5?3. 구형파 출력부정현파 발진기 회로에서 출력된 파형을 입력받아서 최대-최소 전압만을 출력시키는 비교기를 통해 구형파를 만들어내는 회로를 구현하였다. 전압 팔로워를 연결시켜 회로간의 오차가 없는 전압값을 전달시키기 위한 버퍼 역할로서 회로를 구성하였으며, 시뮬레이션 결과 안정적이고 주기적인 구형파 파형이 출력되는 것을 확인하였 커패시터와 병렬연결된 가변저항을 이용하여 파형의 주파수를 조절할 수 있으며, 전압 팔로워를 연결시켜 회로 간의 오차가 없는 전압값을 전달시키기 위한 버퍼 역할로서 회로를 구성하였다. 시뮬레이션 결과 안정적이고 주기적인 삼각파 파형이 출력되는 것을 확인하였다.5?5. 파형 선택부각각의 파형 발생부에서 출력된 파형중 하나만 선택하여 출력 시킬 수 있도록 Multiplexer와 두 개의 토글 스위치로 3가지의 파형을 선택 출력할 수 있는 회로를 구성하였다. 연결된 회로를 분석해보면, A,B가 00일 때 정현파를, 01일 때 삼각파를, 10일 때 구형파를 선택출력 할 수 있도록 연결된 것을 볼 수 있다.5?6. 진폭 및 offset 조절부가변저항으로 이득을 조절하여 결과적으로 진폭을 조절시키는 반전 증폭기와, 반전 가산기와 가변저항을 통해 DC 신호와 AC 신호를 가산하여 offset 전압을 조절하는 회로를 구성하였다.시뮬레이션 결과 진폭의 변화와 offset 전압이 변화하는 파형이 출력되는 것을 확인하였다.6. 이론 설명6-1. 빈브릿지 발진기(Wien-bridge oscillator) 회로빈브릿지 발진기 회로는 2단계 RC 회로의 연결과 OP-AMP를 이용하여 정현파를 발생시키는 동작을 한다. 그 원리로는RC 직렬의 high-pass-filter와 RC 병렬 low-pass-filter의 연결로 특정 주파수만을 통과시키는 성질을 이용하여,2개의 필터에 의해 통과 주파수가 결정되고 이 주파수만을 통과하고 나머지 신호는 공진하면서 없어지게 한다.통과 주파수 fr에서만 반응하도록 하는 것이기 때문에 다음과 같은 주파수 값을 갖는다.f _{r}={1} over {2 PI RC}이때f _{r}은 공진 주파수 값을 나타내며, low-pass-fileter와 high-pass-filter가 특정 주파수 fr에서 만나야 하므로 두 필터의 특정을 갖게 R과 C값을 특정할 수 있다.6-2. 바크하우젠 발진조건증폭도 A전달함수beta빈브릿지 발진기의 동작중 안정된 발진을 얻기 위해 하는 것이다.A _{f}가 매우 커서 매우 작은 잡음을 증폭시켜서 출력 신호를 발생시키기 때문에 입력 신호가 없다.즉 input=0이고 output이 존재하게 될 때, 궤환전압=input?feedback V =?βoutput을 만족하며, 이때 계속해서 동일한 출력이 존재하게 되고 따라서 발진한다.그러나 실제로는 잡음 전압을 증폭시켜 발진시키기 위해 조건 |βA|>=1이 요구된다. 그렇게 되면 입력 없이 출력이 발생하고, 계속해서 출력이 발생하므로 재생(regenerative) 또는 정귀환(positive feedback)이다.6-3. 반전가산기Voltage gain =- {5K} over {5K} = -1 이 되는 것을 고려하여,Potentiometer를 이용하여 증폭되는 값 없이, DC 신호와 AC 신호를 summing 하여 외부에서 DC offset을 넣을 수 있도록 가산기를 이용하였다.6-4. 비교기궤환하는 동작이 없이 OP-AMP의 두 입력단자로 들어오는 전압을 비교해서 크기를 판단해주는 작동을 한다.기준전압을 기준으로 출력 파형이 Vmax, -Vmax값을 출력하는데, 입력 파형이 비반전 단자에 연결되어 있으면 출력 파형의 위상은 입력 파형의 위상과 동일하게 나온다.이러한 특성을 이용하여 일정 주기의 파형을 구형파로 출력하는 것이 가능하다.6-5. 전압팔로워증폭기의 출력이 반전입력 단자로 직접 연결되며, 극성이 없거나 위상의 반전이 없고 GAIN = 1이므로 유니티 게인 팔로워(Unity Gain Follower) 혹은 버퍼(Buffer)로 표현할 수 있다.입력전압을 출력전압에 그대로 전달해 주며, 신호원 임피던스가 높은 회로를 입력 임피던스가 낮은 입력단에 연결시키면 전압이 분배되어 정확한 신호가 전달되지 않기 때문에 정확한 전압의 신호를 주기 위해 임피던스 변환이 필요하다. 이러한 이유로 신호의 출력부에 배치시킨다.6-6. 적분기입력 파형에 대한 적분을 통해 그 결과를 다시 파형으로 나타내는 적분기 회로는 입력 파형의 시간 적분에 비례하는 값을 출)을 통해 구형파를 삼각파로 변환시킨다.출력전압 공식은v _{0} =`- {1} over {R _{i} C _{f}} int _{0} ^{t} {v _{i} dt} 이며,차단주파수f _{c}가 입력주파수보다 작을 경우, 적분기로 동작하는 경우에 유의한다.6-7. Rail-to-Rail Input Output(RRIO) 구조출력 Swing 폭이 공급전압에 미치지 못하는 이유로서, 이론과 달리 실제 실험을 시행하는 환경과 전류가 통하는 소자는 이상적인 특성을 가지지 못하기 때문에 OP-AMP의 경우 공급전압을 받는 연결부에서 일정 전력을 소비하게 된다. 또한 열에 민감한 저항의 오차도 출력에 영향을 끼치므로 정확한 이득을 위해서는 매우 적은 오차를 가지는 고가의 저항을 이용해야 한다.6-8. Analog Multiplexer조합논리회로인 멀티플렉서는2 ^{n}개의 입력 중에서 하나를 선택하여 단일 출력으로 내보내기 위해 n개의 선택입력이 조합되는 회로이다. 이번에 사용한 소자인 MC14052B의 진리표를 이용하여 3개의 파형을 선택 출력할 수 있는 회로를 구성하는 데에 쓰였다.6-9. Toggle switch레버를 이용하여 물리적 접점을 통해 전류의 방향을 제어할 수 있는 스위치이다. 토글 스위치의 내부에 있는 Contact가 Vcc와 Gnd 또는 신호선과 연결을 해주어 ON / OFF를 할 수 있게 한다.6-9. Potentiometer가변저항은 슬라이더와 연결된 스위퍼의 위치에 따라 유동적으로 저항을 변경시킬 수 있는 소자이다. 가변저항의 저항값은 내부 저항체의 길이에 비례하여 변하게 되는데, 신호단과 전압단의 거리를 스위퍼로 조절하여 슬라이더의 위치를 변경하면 양쪽 저항의 크기에 따라 전압분배가 이루어지는 것이다.7. 실험과정 분석정현파 주파수 조절구형파 삼각파전압조절 offset 전압 조절8. 작품 결과8-1. 외관8-2. 출력 파형정현파구형파삼각파전압 조절Offset 조절Offset 조절9. 결론 및 고찰팀원 간의 상호 협조와 노력, 적극적인 실험정신을 취했다.

공학/기술| 2019.12.30| 23페이지| 3,000원| 조회(1,068)

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