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자연/풍경| 2000.12.21| 1페이지| 100원| 조회(626)

자연, 나무, 풍경, 노을, 저녁

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디지털 시계 평가C아쉬워요

{R E P O R TTerm Project디지털 시계7조학 번 이 름981365 김경석981383 여태열디지털 회로 이론 및 실험- TERM PROJECT :: DIGITAL WATCHⅠ. 목적지금까지 배워온 여러 소자를 이용해서 실생활에서 직접 사용할 수 있는 작품을 만들어 본다. 우리가 수업을 통해서 배운 것들을 이용해서 만들 수 있는 것 중 하나가 바로 디지털 시계이다. 따라서 시계를 프로젝트를 통해서 만들게 되면 수업의 복습을 할 수 있음을 물론 시계를 직접 사용할 수 있다.Ⅱ. 실험재료1) 1차 구상 회로· LM555 - 2.7㏀, 1㎌, 5㏀(VR)· 74LS193 * 3개· 74LS47 * 2개· 74LS154 * 1개· 7-segment *2개· LED * 12개 - 330Ω2) 2차 구상 회로· 89C2051 * 1개 - X-TAL(20MHz), 10㎌, 10㏀, 10㎋, 30㎊· 74LS47 * 2개· 74LS154 * 1개· 7-segment *2개· LED * 12개 - 330ΩⅢ. 디지털 시계 외형{시계의 디자인을 살펴보면, 일반 시계와 달리 디지털과 아날로그를 합친 듯한 느낌을 가질 수 있다.먼저 시간의 표현은 얼굴 주위의 12개의 LED로 표현을 하였다. 동작은 해당 시간의 LED만 'ON'이 될 것이다. 다음으로 분의 표현은 눈의 위치에 있는 LED를 이용해서 만든 7-SEGMENT 두 개를 이용해서 표현한다. 일반 7-SEGMENT는 크기가 작기 때문에 LED를 이용해서 큰 세그먼트를 만들었다. 마지막으로 초는 직접적인 표현은 없지만, 1초 간격으로 코의 LED가 깜빡이게 될 것이다.Ⅳ. 프로젝트 진행1) 처음에 디지털 시계를 만들려고 했을 때는 가급적 수업 시간에 실험한 부품을 이용하기 위해서 노력했다. 하지만 프로젝트를 진행해나감에 따라 수업 시간에 배운 내용만으로는 한계를 느끼게 되었다.먼저 처음에 생각한 회로는 카운터를 이용해서 디지털 시계를 만드는 것이었다. 그러기 위해서 여러 종류의 카운터 중 우리의 프로젝트에 알맞은 것을 찾아야 했는데, 그래서 찾아낸 것이 74LS193 이었다.{우리가 74LS193을 선택한 이유는 첫째, 193은 4비트 카운터로 16까지 카운터 할 수 있다. 우리 프로젝트에서 필요한 카운터는 시간(12카운터), 분-십 자리(6카운터), 분-일 자리(10카운터), 이 세 종류의 카운터가 필요한데 193은 마스터 리셋을 통해서 우리가 원하는 카운터로 바꾸어서 사용할 수 있기 때문에 우리 프로젝트에서 필요로 하는 카운터를 193으로 해결할 수 있기 때문이다. 둘째 이유는 우리가 제작하는 시계가 실생활에서 사용되기 위해서는 시간을 조정할 수 있어야 하는데, 193의 프리셋 입력을 이용하면 이 시간 조정 부분을 해결할 수 있다. 이러한 이유로 우리는 193을 사용하기로 했다.*. 1차 문제 발생이번 프로젝트의 핵심 부품인 카운터가 우리는 3 종류(12, 10, 6 카운터)가 필요한데, 우리는 193을 이용해서 이 세 종류의 카운터를 제작해야 한다. 만약 193을 가지고 10 카운터를 만들려면 0000-1001(0-9)까지 카운터가 되고 나서 리셋이 발생하야 한다. 다시 말하면 출력이 1010에서 리셋이 발생해야 하므로 마스터 리셋에 QA와 QB를 AND 게이트로 연결해서 마스터 리셋에 연결하면 될 것이라고 생각했다. 하지만 실험에서 이 부분이 생각처럼 작동하지 않았다. QA와 QC를 AND 게이트로 연결하였는데 출력이 0111 → 1000으로 바뀌는 과정에서 리셋이 발생하였다. 이 점을 다시 생각해 보면 0111에서 1000으로 바뀌는 과정 속에 QA와 QC가 모두 1인 상태가 발생한다는 것으로 생각해 볼 수 있다.이 점에 대해서는 여러 책을 찾아봤지만 찾을 수 없었다. 따라서 우리는 디지털 시계를 만들기 위해서 새로운 방안을 모색하여야 했는데, 그것이 바로 마이크로 컨트롤러를 사용한 방법이었다.2) 프로젝트 구상 2많은 마이크로 컨트롤러가 있지만, 디지털 시계를 구현하기 위해서는 간단한 컨트롤러로 사용하여도 문제가 없다. 그래서 우리는 ATMEL 社에서 나온 소형 마이크로 컨트롤러인 AT89C2051을 사용하기로 했다. 이 칩은 아트멜의 고 밀도의 비 소거 메모리 기술을 사용하여 만들어졌고 산업현장에서 많이 사용하는 MCS-51의 명령세트와 완전하게 호환이 된다. 단순한 원칩 프로세서에 플래시 타입의 8비트 메모리를 조합함으로써, 89C2051은 많은 높은 유용성과 가격효과를 제공하는 장점을 가진 마이크로 컴퓨터이다.*. 89C2051의 특징· 2K byte의 Flash Memory· 2.7V에서 6V의 동작 범위· 128×8bit의 내부 램· 15의 프로그램 가능한 I/O 라인· 2개의 16bit Timer/Counter· 6개의 인터럽트 소스· 프로그램이 가능한 시리얼 UART Channel : RX, TX89c2051의 특징은 위의 것들이 있으면, 이러한 특징에 의해 가격이 저렴하고 프로그램을 쉽게 썼다 지웠다 할 수 있다는 장점을 가진다. 시간 Display 부분{1. 시간 구현: 시간은 4비트 디코더 74LS154를 사용해서 표현한다. 시간 표현은 각 시간마다 LED를 하나씩 사용하기 때문에 각 LED에 알맞은 저항을 연결해야한다. 저항 값 계산은 LED에 적정 전류가 20-30mA이고, 여기에 2V의 전압 강하가 발생해야 하므로{R = V OVER I =(5-2)V OVER (30)mA = 100Ω정도가 적당하다.2. 분 구현분은 두 개의 7-세그먼트를 사용해서 표현한다. 7-세그먼트는 7447 7-세그먼트 디코더를 사용 0-9까지를 나타나게 한다. 그런데 분을 표현하기 위해서는 0-9까지의 일의 자리와 0-5까지의 십의 자리가 필요한데, 0-5까지를 표현하기 위해서는 0000-0101까지만 필요하므로 두 번째 7447의 마지막 입력 D는 접지를 시켜야 한다.3. 초는 하나의 LED를 사용해서 ON-OFF만 시킨다. 여기도 시간에서처럼 100Ω 저항을 사용하면 된다.{*. 2051 입·출력포트 사용·시간 : P1.4, P1.5, P1.6, P.17·분(일의 자리) : P1.0, P1.1, P1.2, P1.3·분(십의 자리) : P3.0, P3.1, P3.2·초 : P3.7 SET-TIME, ALARM{시계에서 또 생각해야 할 점으로 시간의 조절과 Alarm 기능이 있다. 앞에서 시간, 분, 초를 나타나기 위해 우리는 15개의 2051 입·출력포트 중 12개를 사용하였다. 따라서 남은 포트는 모두 3개이다. 우선 3개중 P3.5는 부저를 울리기 위해 사용된다. 따라서 나머지 2개의 포트로 시간 조절과 Alarm 기능을 모두 해결해야 하는데, 이 점이 이번 디지털 시계를 만드는데 있어 가장 힘들었던 점이었다.여기서 생각해야 할 것들은, 첫째, 시간을 쉽게 조정할 수 있어야 하고 둘째, Alarm의 on-off를 조절할 수 있어야한다는 것이다. 만약 포트의 여유가 좀 더 있었으면 이 문제들은 쉽게 해결할 수 있었을 것이다. 하지만 남은 포트가 2개 밖에 없는 상황에서 이 문제들을 해결하기 위해서 많은 시간이 소요됐다. 그래서 찾아낸 방법이 P3.3을 시간 조정을 위한 입력으로 사용하는데, Set Time과 Alarm 모두의 시간을 이 포트를 이용해서 한다. 그리고 남은 P3.4를 Set time과 Alarm을 구별하기 위해서 사용하면 모든 문제를 해결할 수 있다.{P3.3P3.4동 작AlarmLH시간 조정offL→HH조정된 시간이 display 됨offLL시간 조정onL→HL조정 전의 시간이 display 됨조정된 시간은 Alarm 시간임on위의 표를 보게되면 알 수 있듯이 P3.4가 H일 때는 P3.3이 시간의 조정을 위해서 쓰이고 있다. 그러나 P3.4가 L일 때는 P3.3이 Alarm 시간을 정하기 위해 쓰였기 때문에, 시간 조정이 끝나면 시계는 조정 전의 시간으로 돌아가게 된다. 그리고 Alarm의 on-off는 P3.4를 이용해서 할 수 있다. 위와 같은 방법으로 포트가 부족한 문제는 해결하였지만, 한가지 단점이 있다면 시간을 조정을 위해서는 P3.3을 계속 L 상태로 두고 있다가 원하는 시간에 H로 올려줘야 하는 불편함이 존재한다는 것이다.< 프로그램 >#include unsigned char sec, min0, min10, hour;unsigned char past_min0, past_min10, past_hour;unsigned char a_min0, a_min10, a_hour; /* alarm_time */unsigned char new_count, count;void delay(unsigned int delay_time); /* 시간 지연 함수*/void set_time(void); /* 시간 지정 함수 */void alarm(void); /* 알람 함수 */void display(void); /* 시간을 led로 표현하는 함수 */void lnit_T0(void); /* timer0를 사용하기 위한 설정 함수 */void delay(unsigned char delay_time){unsigned loop;for(loop=0;loop=60) /* 60초가 지나면 */{sec=0;min0++; /* 분을 증가 */if(min0>=10) /* 10분이 지나면 */{min0=0;min10++;if(min10>=6){min10=0;hour++;if(hour>=12){hour=0;}}}}if((sec%2)==0) /* 2초에 한번 씩 초가 on-off 하도록 */P3.7=0;elseP3.7=1;P1=min0+hour*16; /* 시간을 나타내기 위해. hour*16= hour는 포트1의 상위 비트이므로 */

공학/기술| 2000.12.21| 8페이지| 1,000원| 조회(3,225)

디지털, 프로젝트, 시계

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귀여운 무스티.. 평가A+최고예요

만화/애니| 2000.12.19| 1페이지| 500원| 조회(4,121)

일본, 애니메이션, 만화, 캐릭터, 키티

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교수님도 칭찬한 표지 평가C아쉬워요

배경화면| 2000.12.10| 1페이지| 200원| 조회(1,658)

배경, 보고서, 심플한, 멌있는, 깔끔한

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Multivibrator LM555

디지털 회로 이론 및 실험Experiment 19 - ASTABLE MULTIVIBRATOR1) 실험 목적LM555를 이용한 Multivibrator를 만들어 보고, 그 특징을 이해한다.2) 실험 장비· 55 timer, LM555 or equivalent - 1· resistor, 1㏀, 1/2 W - 1· resistor, 4.7㏀, 1/2 W - 1· resistor, 22㏀, 1/2 W - 1· resistor, 33㏀, 1/2 W - 2· resistor, 51㏀, 1/2 W - 1· capacitors, 0.01㎌, 20V - 2· capacitors, 0.1㎌, 20V - 1· power supply, 5V dc· oscilloscope, dc-coupled3) 실험 결과{* 회로도..{실험 결과1. Use the LM555 data sheet in the Appendix to determine the correct pons for +Vcc = +5V dc 4, 8 and GND 1 .3. Use the oscilloscope to observe the output waveform on pin 3. Carefully draw the observed waveform. Show voltage levels and times (t1 and t2). Calculate the observed frequency and duty cycle. the results should agree with the Self-test.{{구 분t1t2Duty cycle실 험 값0.385 m sec0.31 m sec{t2 over t1+t2 = { 0.31} over {(0.385+0.31) } =0.446이 론 값0.395 m sec0.325 m sec{{ Rb} over {(Ra+2Rb) }= { 4.7} over {(1+2(4.7)) }=0.451f = 1.43kHz ; Duty cycle = 0.446 ;4. Repeat steps 2 and 3 with Ra = Rb = 33㏀, C = 0.01㎌{{구 분t1t2Duty cycle실 험 값0.54 m sec0.26 m sec{t2 over t1+t2 = { 0.26} over {(0.54+0.26) } =0.325이 론 값0.457 m sec0.228 m sec{{ Rb} over {(Ra+2Rb) }= { 33} over {(33+2(33)) }=0.333f = 1.25 kHz ; Duty cycle = 0.325 ;*. Monostable로 설계를 하게 될 경우의 실험은 입력 값을 적용하는 것과 순간적인 파형을 오실로스코프로 찍는 문제 때문에 실험을 정확한 실험을 하지 못했다. 아래의 회로와 파형은 예상되는 결과를 나타낸 것이다. 여기서 한가지 확인할 수 있었던 것은 Input이 H'이면 Output이 L'이고 반대의 경우일 때는 Output이 H'라는 것이다. 이것은 아래의 파형에서도 살펴볼 수 있듯이 실험이 제대로 실행됐다는 가능성을 보여주고 있다.{{Questions1. Predict the period T, frequency of oscillation f, and duty cycle for the 555 in Fig. 19-1 if Ra = 47㏀, Rb = 27㏀ and C = 0.01㎌.f = 1/T : T = 0.693(47 + 2(27))0.01 m sec = 0.6993 m sec∴ f = 1/0.6993 K = 1.43 K Duty cycle = 47/(47+27) = 0.6352. Determine the size capacitor C needed for a frequency of oscillation of 50kHz if Ra=Rb=3.3㏀.f = 50kHz ∴ T = 0.02 m sec = 0.693(3(3.3)×CC = 0.0029 ㎌what is the duty cycle?The duty cycle is 0.333, like Ex 4.Draw the expected output waveform.{3. Use the expressions for t1 and t2 given in the Preparation to derive the expression given for duty cycle = Rb/(Ra+2Rb)Duty cycle = {{ Rb} over {(Ra+2Rb) }{= t2 over t1+t24. Use the expressions given for Fig. 14on the LM555 data sheet along with the given element values to calculate the duty cycle.Do you get 50 percent?결과 및 도출{구 분t1t2Duty cycle실 험 값0.54 m sec0.26 m sec{t2 over t1+t2 = { 0.26} over {(0.54+0.26) } =0.325이 론 값0.457 m sec0.228 m sec{{ Rb} over {(Ra+2Rb) }= { 33} over {(33+2(33)) }=0.333이번 실험은 회로가 간단하여서 실험하는데는 어려움이 없었으나, 아래와 같이 실험 결고 값이 이론 값과 오차가 있었다.특히 실험 4.에서 그 오차가 가장 심하게 나타났다.*. 오차의 원인· 저항과 캐패시터의 오차 값에 의한 실험 결과의 오차를 생각할 수 있다. 하지만 저항은 그 크기를 '㏀' 단위로 했기 때문에 그 오차는 무시할 수 있을 것이라 생각된다. 하지만 캐패시터의 값은 실험에서 그 크기가 매우 작은 값이기 때문에 회로 상에서 생기는 캐패시터 값들이 결과에 충분히 영향을 미칠 수 있을 것이라 생각된다.위의 표의 이론 값 계산에서 캐패시터가 0.01㎌인데 여기에 +2㎋을 해주게 되면 이론 값은 0.548 m sec가 된다. 이것은 실험 값과 비슷한 결과이다. 따라서 이러한 실험에 있어 회로 상에 발생할 수 있는 캐패시터 값들이 오차의 원인이 될 수 있다는 결론에 도달할 수 있다.{실험 3실험 4이론 값/실험 값 = 0.395/0.385 = 1.025이론 값/실험 값 = 0.457/0.54 = 0.846캐패시터의 오차 = -2.5%캐패시터의 오차 = +18.2 %이 점은 캐패시터의 오차 범위를 가지고 증명할 수 있다. 여기서 실험 3과 4의 결과 오차와 캐패시터의 오차를 생각해보면, 아래와 같다.위의{실험 3실험 4이론 값/실험 값 = 0.395/0.385 = 1.025이론 값/실험 값 = 0.457/0.54 = 0.846캐패시터의 오차 = -2.5%캐패시터의 오차 = +18.2 %표에서 계산된 캐패시터의 오차는 실험상에서 충분히 발생할 수 있는 크기이므로 캐패시터의 오차에 의해 정확한 실험 결과가 나오지 않았다는 결론의 근거가 될 수 있다. 단, 실험4의 오차가 3보다 큰 것은 캐패시터의 오차는 캐패시터 자체에서만 생긴는 것이 아니라 회로 내에서도 생길 수 있으므로 크기가 작은 실험 4의 캐패시터가 더 많은 영향을 받은 것이라 생각되어 진다.

공학/기술| 2000.12.07| 5페이지| 1,000원| 조회(968)

멀티바이브레터, 발진회로, LM555, 펄스발생기

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