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[비주얼 베지직를 이용한 자동차 계기판] 비주얼 베이직 텀프로젝트

VERSION 5.00Begin VB.Form Frame1 BackColor = &H00C0FFFF& BorderStyle = 1 '단일 고정 Caption = "정명진(99521062), 최두원(99521070)" ClientHeight = 8955 ClientLeft = 1515 ClientTop = 930 ClientWidth = 10635 ForeColor = &H0080FFFF& LinkTopic = "Form1" MaxButton = 0 'False MinButton = 0 'False ScaleHeight = 8955 ScaleWidth = 10635

프로그램소스| 2004.01.24| 13페이지| 1,000원| 조회(705)

자동차, 비주얼베이직, 계기판

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[플립플롭 ] 플립플롭을 이용한 카운터보고서

내용 : 디지털 로직 회로 및 실습을 통한 카운터 제작과목명 : 디지털 로직회로 및 실습교수님 : 이환 교수님학 번 : 99521062이 름 : 정 명 진제출일 : 2003년 5월 30일실 험카운터의 응용(Aplication of Counter)목 적1.7-SEGMENT표시기의 원리를 이해하고 회로에 사용할 수 있도록 한다.카운터(COUNTER)를 이용한 디코더 방법을 이해한다.카운터를 이용한 응용회로를 설계하고 제작 및 실험을 할 수 있도록 한다.실험기기 및 재료구분품 명규 격수량비 고기기오실러스코프1테스터기1전원공급장치12V, 5V1인두기1재료NAND GATEIC 74LS0012입력HEX INVERTERIC 74HC041AND GATEIC 74LS082OR GATEIC 74LS321DUAL JK NEGATIVE EDGE-TRIGGEREDFLIP-FLOPIC 74LS73A6DUAL D-TYPE POSITIVE EDGE-TRIGGERED FLIP-FLOPIC 74LS74A1BCD to 7-SEGMENT DECODER45113COMMON CATHODEFND7-SEGMENT3COMMON CATHODE저항4.7㏀10330Ω26콘덴서1㎌2점퍼선약간센서광센서BL10M-MFR1투과형광센서BL5M-TFR1미러반사형도면ORCAD도면설계용이론적 고찰1. LED DISPLAY(1) 개 요LED는 순방향 전압 1~2[V]를 공급할 때 5~30[㎃]정도의 전류가 흐르며 이에 따라 정해진 파장의 빛을 발하게 된다.숫자 표시기는 애노드 공통 접지형(COMMON ANODE TYPE)과 캐소드 공통 접지형(COMMON CATHODE TYPE)이 있다. 이 표시기를 사용할 때는 반드시 전류제한 저항을 연결해야 한다. 저항을 연결하지 않으면 과전류로 인해 LED가 파괴될 수도 있다.LED 7-SEGMENT 디코더 드라이버용 IC로는 애노드 공통 접지형의 대표적인 것이 TTL IC의 SN7447이 있고, 캐소드 공통 접지형은 SN7448과 CMOS의 MC14511이 있다LED에 접속하여 사용하 저항값을 구할 수 있다.LED 표시기의 이상 유무를 점검할 때는 애노드 공통 접지형일 경우 공통(COMMON)단자에 적색 리드봉을 대고 나머지 단자는 흑색 리드봉을 대어 a,b,c,d,e,f,g가 정확히 불이 들어오는지를 검사하면 된다. 물론 캐소드 공통 접지형일 경우는 리드봉을 반대로 하면 된다.2. D 플립플롭(D FLIP-FLOP)D 플립플롭은 DATA 또는 DELAYED 플립플롭의 약칭으로 지연형 플립플롭이며 하나의 입력과 하나의 데이터 입력을 갖는 회로이다. 이는 클럭 펄스에 동기되어 있지않은 입력을 받아서 동기된 출력을 만들어 낸다. 특히 D 플립플롭을 변형한 것이다. 특히 이 회로의 특성은 D입력이 그대로 출력에 전달 된다는 것이다. 이 플립플롭은 1BIT 타임전의 상태와 같게 되는 회로이다. NAND GATE를 이용한 D 플립플롭이다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 1 D FLIP-FLOP3. JK 플립플롭(JK FLIP-FLOP)JK 플립플롭은 RS 플립플롭에서 문제가 되는 불확신한 출력상태(부정상태)를 정의하여 사용할 수 있도록 개량된 플립플롭이다. 즉 J, K 두입력 모두 “1”이 되더라도 불확신한 출력상태를 갖지 않고 J=K=1인 상태에서 클럭펄스가 인가될 때 마다 출력값이 반전 되도록 하여 안정한 상태로 동작할 수 있도록 만든 회로이다. 따라서 이 플롭플립은 RS플롭플립을 이용하여 구성할 수 있는데 아래 그림 처럼 회로를 꾸미면 된다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 2 JK 플립플롭그림 SEQ 그림 * ARABIC 3 PR과 CLR단자가 있는 JK 플립플롭JK 플립플롭에서는 실제로 클럭펄스가 들어오기 전에 초기의 값을 결정하기 위해 그림3처럼 PR및 CLR단자를 두고 PR=0일 경우 Q=1로 SET 시키고 CLR=0이면 RESET를 시키도록 하여 사용된다.4. SENSOR㈜ Autonics사의 광센서를 이용하여 실제 실생활에 사용하고 있는 제품이다. HYPERLINK "http://www.autonic.co.kr" www.auR검출거리10m0.1~5m검출물체20mm 이상의 불투명체60mm이상의 불투명체응답속도20Ms 이하전원전압AC24~240V, DC12~240V소비전력3VA 이하접속방식터미널 방식절연저항20㏁내전압10~55Hz(1) BL10M - TFR (투과형)투광기와 수광기를 마주보게 설치해 놓고 전원을 접속한 다음 투광기, 수광기의 위치를 미세하게 좌우로 이동또는 회전시켜 동작표시등에 동작범위를 확인하여 그 중앙에 조정합니다.(2) BL5M - MFR (미러반사형)미러반사형 포토센서와 반사경(MS-1)을 마주보게 놓고 반사경과 포토센서의 위치를 미세하게 좌우로 이동 또는 회전시켜 동작표시등이 동작하는 범위를 확인하여 중앙에 조정한다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 4 BL10M-TFR 그림 SEQ 그림 * ARABIC 5 BL5M-MFR5. TTL IC74LS00(QUAD 2-INPUT NAND GATE)- NAND GATE로 입력된 값을 AND한 후 NOT 시킨 후 출력한다.74LS08(QUAD 2-INPUT AND GATE)- 두 입력신호를 AND한 후 출력한다.74LS32(QUAD 2-INPUT OR GATE)- 두 입력신호를 OR한 후 출력한다.74LS47, 4511(BCD to 7-SEGMENT DECODER/DRIVER)- A, B, C, D에 입력신호가 들어오면 그것을 7-SEGMENT에 적합하게 신호를 내보내 16진수의 수를 표현하는데 사용된다. 아래그림은 74LS47의 내부를 그려놓은것이다.74LS73(JK FLIP-FLOP)JK-FF은 아래 그림처럼 내부가 NAND GATE로 이루어져 있으면 앞에 설명과 같다JK-FF 의 작동 타이밍도는 아래와 같다.자세한 TTL IC의 사항은 TTL-IC DATA BOOK을 참조..실험 및 작동 설명, 고찰전체적인 실험 목적은 센서에서 감지된 신호를 플립플롭을 거쳐서 디코더를 이용하여 그림의 7-SEGMENT로 입장-퇴장=연산 이렇게 세부분으로 나누어서 표시하는 것을 실험한다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 6 가 가해지고 센서 2의 입력을 CK로 받아서 출력 Q가 ‘H’가 된다. 그 후 센서 1의 신호가 ‘L’로 떨어질 때 RESET이 동작되어 출력 Q가 ‘L’가 된다. 이때 아래쪽 D-FF은 센서 1신호가 CK에 먼저 가해진 후 센서 2가 D2에 입력에 들어가게 되므로 출력 Q에는 아무런 변화없이 ‘L’상태를 유지한다.퇴장 (DOWNCOUNTER): 위쪽의 설명한 것과 반대로 센서 2에 신호가 먼저 가해지면 출력1에는 아무런 변화가 없고 출력 2에 ‘H’가 나오고 센서 1은 RESET이 되므로 출력 1은 ‘L’상태가 된다.- 센서 부분에서 가장 많은 시간을 보낸 것 같다. 일반 PHOTOSENSOR로 구현을 할려고 했으나, 실제로 응용되고 있는 산업용 광센서를 이용하여 실무적인 것을 하고, 단독 5V를 사용하는 것이 아니라 12V도 이용하여 2가지 전원을 사용했다. 일반 SENSOR와는 다르게 RELAY 접점을 하기 때문에 기계적인 접적방식으로 인해 신호의 구별이 확실하지 않게 D-FF에 입력되었다. 한번에 접점이 붙는 것이 아니고 붙었다 땠다하는 동작을 몇번한 후에 완전히 접점에 붙기 때문에 D-FF은 이것을 또다른 신호로 입력이 되어서 카운터가 의도하는 방향되로 나오지 않고 엉뚱한 카운터를 세는 것을 보았다. 그것을 해결하기 위해 CONDENSOR와 REGISTER를 여러 번 교체해야 했고, 브레이드보드에서의 실험에서는 0과 1이 확연히 구별되었지만 실제 기판에 납땜을 했을시엔 또 다른 문제가 발생했다. 특히 전원부의 노이즈로 인해서 어려움을 많았던 부분이였다.2. COUNTER PART작품의 의도가 입장, 퇴장 그리고 이것의 연산하여 현재 안에 있는 사람의 수를 표시하는 것이 목적이다. 그것을 나타내기 위해 카운터를 3가지로 구분하여 설계했다.가장 먼저 고려할 것이 센서의 입력을 받아 들어온 사람의 숫자를 나타내는 UPCOUNTER부분과 나간 사람의 숫자를 나타내는 DOWUCOUNTER, 그리고 들어온 수에서 나간 사람의 수를 뺀 현재원을 나타내는 UP/DOAND GATE가 10진 COUNTER의 가장 중요한 부분이다. 출력 Q0, Q1, Q2, Q3의 신호가 9다음이 10인 ‘1010’이 될 때 회로를 RESET하여 ‘0’가 되게 한다. 이렇게 하면 11인 ‘1011’이 되어도 ‘A’가 나타나는 것이 아니라 ‘0’로 되기 때문에 10진수를 표시할 수 있다.다음은 들어온수와 나간수를 연산하는 부분으로 카운터는 플립플롭의 토글기능을 사용한 것으로서 JK FLIP-FLOP을 사용했다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 8 UP/DOWN COUNTER PART사람이 들어올 때(INPUT) 상단의 AND GATE에 의해 전체 카운터는 UPCOUNTER로 동작하며 나갈 때(OUTPUT)는 하단의 AND GATE에 의해서 DOWN COUNTER로 동작된다.3. 7-SEGMENT DISPLAYJK F-F의 출력단의 Q0, Q1, Q2, Q3의 신호가 IC 4511의 A, B, C, D의 핀에 신호가 가해져서 7-SEGMENT로 나타낸다.표. DECODER 입력 값에 따른 표시기 표시 값DCBA표시00***************************************0008100199이후엔 RESET이 되므로 ‘0’으로 나타난다. 다음 페이지의 아래 그림은 이것의 실제 회로도를 꾸민 모습이다.그림 SEQ 그림 * ARABIC 9 7-SEGMENT의 실제 회로 구성도7-SEGMENT에는 앞의 설명과 같이 애노드와 캐소드형이 있는데 위의것은 캐소드 형을 이용하여 제작하였기 때문에 COMMON 단자를 GND에 연결하고 입력을 ‘1’로 주어서 표시한다.실험을 끝내며이것을 시뮬레이션할 수 있는 MAX+plus II 9.23 Baseline의 프로그램도 해볼 계획이였으나 여러 가지 미흡한 점과 많은 오류로 인해 이론상의 파형을 보는 것에는 실패했다. COUNTER IC로 제작을 했더라면 적은 IC와 조금 더 간단한 회로로 구성을 할 수 있었으나 FLIP-FLOP만을 이용하여 제작함으로써 이 IC에 대하여 많은 것을 알 수 있었다. E 1

공학/기술| 2004.01.24| 14페이지| 1,000원| 조회(1,031)

TTL, 7-segment, 커운터

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