도닦는공돌이

블루투스 모듈을 사용하실때 주로 3.3V를 만들어주기위해서 사용하는 IC입니다 ^^

잘 쓰신다면 ADJ를 쓰시면 되지만~ 귀찮다~ 그냥 바로 어플리케이션만 보고 땡겨 쓰시겠다는 분은

아래의 데이터 시트를 참고해주세요~ㅎ

LD1117.pdf

http://blog.naver.com/PostList.nhn?from=postList&blogId=ranken&categoryNo=43&currentPage=5

○ 상 수 (추가 : 2010. 4. 5, 수정 : 2010. 5. 4)

  RAMEND : 칩에 존재하는 RAM의 마지막 주소 (byte 주소)

  XRAMEND : 지정 가능한 램의 마지막 주소 (외부램의 없다면 RAMEND와 동일)

  E2END : EEPROM의 마지막 주소

  FLASHEND : flash memory 끝 주소 (byte 주소)

  SPM_PAGESIZE : flash memory page size (byte 단위)

  E2PAGESIZE : EEPROM의 페이지 크기

  SIGNATURE_0 : device signature (byte 0)

  SIGNATURE_1 : device signature (byte 1)

  SIGNATURE_2 : device signature (byte 2)

  FUSE_MEMORY_SIZE : FuseBit bytes의 크기 (fusebit bytes는 low, high, extended로 구성)

  F_CPU : 사용자가 제공하는 CPU 클럭 정보

 * SIGRD가 정의되어 있지 않다는 컴파일러 에러가 발생하는 버그가 존재하므로

  #ifndef SIGRD

  #define SIGRD  5

  #endif

  위의 코드를 추가하여 컴파일.

○ 매크로(추가 : 2010. 4. 5,  수정 : 2011, 11. 17)

  _BV() : bit value    특정 비트 플래그의 값을 검사하기 위한 비트마스크를 만드는 매크로

  예) 1 << TXC   =====>   _BV(TXC)

        while( !(UCSRA & (1<<TXC) );        ====>    while( !(UCSRA & _BV(TXC) );

  sei() : 전역 인터럽트 활성화, 어셈블리 명령어 sei와 동일함.

  cli() : 전역 인터럽트 비활성화, 어셈블리 명령어 cli와 동일함.

  bit_is_set(sfr, bit) : sfr레지스터의 bit가 set이면 참(0이아닌 값).

  bit_is_clear(sfr, bit) : sfr레지스터의 bit가 clear면 참(0이아닌 값).

  loop_until_bit_is_set(sfr, bit) : sfr레지스터의 bit가 set 될 때까지 대기. (while 루프)

  loop_until_bit_is_clear(sfr, bit) : sfr레지스터의 bit가 clear 될 때까지 대기. (while 루프)

○ 헤더파일

  avr/boot.h : 부트로더 지원 (추가 : 2010. 4. 16)

  부트로더에서 제공하는 기능들에 대한 C 언어 지원 매크로, 함수, 상수

  전역 인터럽트는 자동으로 disable 되지 않고 프로그래머가 결정하도록 한다.

  페이지 기록하는 예제 코드도 포함되어 있다.

  avr/pgmspace.h : flash memory에 접근 기능 제공 (추가 : 2010. 4. 16)

  장치의 플래시 메모리 영역에 저장된 데이터에 접근하기 위한 인터페이스를 제공한다.

  대상 장치는 LPM이나 ELPM 명령을 지원해야 한다. 

  IAR C의 헤더파일과의 호환성을 위해 제공되지만 100% 호환되지는 않는다.

  ram에 기초한 문자열을 다루는 경우에는 avr_string에서 설명하는 표준 문자열 함수를 사용.

  avr/eeprom.h : EEPROM에 읽기/쓰기 위한 지원 매크로 및 함수 지원(추가 : 2010. 5. 13)

  EEPROM이 사용 가능한가를 알아보는 eeprom_is_ready()와 사용 가능할 때까지를 기다리는

  eeprom_busy_wait()를 제공하고, EEPROM에 읽고, 쓰는 eeprom_read_XXX, eeprom_write_XX

  제공. 단, 모든 함수는 폴링을 위한 인터페이스로서 인터럽트 기반 처리를 위해서는 스스로

  구현해야 한다.

  stdio.h :  C언어의 표준 입출력 함수를 제공 (추가 : 2010. 5. 14)

  AVR과 MCU는 제한된 기능으로 인해서 모든 표준 IO 인터페이스가 구현될 수가 없다.

  printf와 scanf를 AVR의 특정 IO로 연결 시키고 싶다면 입출력 함수를 작성해서 이 함수를

  fdev_setup_stream()을 이용해서 stream을 생성/등록하고 이것을 stdin, stdout, stderr과

  연결하면 된다.

ATmega128이나 ARM을 이용하여 작품을 만드는 졸작시즌이 드디어 다가왔습니다! ㅎㅎ

전국의 공대생분들께선 벌써부터 인터넷에 자료를 긁어모으시면서 이리저리 캡스톤을 구상하고 계실텐데요~

오늘은 가장 많이들 사용하시는 CLCD (문자표시용 LCD모듈)에 대해서 정리해보겠습니다! 

저 까짓게..정리라고 하니..우습군요...ㅎㅎ...ㅠㅠ..ㅋㅋ 암튼..필요한분들께 사막이 오아시스가 되길 바라며~ 장황한 설명을 시작하겠습니다! ^^  (70%이해와 실전사용을 목표로 설명하겠습니다.)

1. LCD모듈의 구조

LCD모듈은 문자표시용과 그래픽표시용으로 나누어 집니다. 그중에서 지금 다룰것은 문자표시용입니다.

주로 범용으로 많이 쓰시는 CLCD는 16문자 2라인입니다. (이것은 가로16칸, 세로2칸에 글자를표시할수있다는걸 의미합니다)

먼저 아래의 구조도를 봐주세요~

왼쪽에 5V, RS,RW,E, D0~D7,VL, 0V는 외부핀을 의미합니다. 사각형라인 밖은 외부핀입니다. 당연히 사각형 안은 내부의 데이터흐름을 나타내고 있습니다. 우리는 이 구조도만 이해하면 앞으로 프로그램코딩과 하드웨어 설계가 가능할 것입니다!

하드웨어적인 부연설명을 하자면, LCD모듈은 보통 1~16핀으로 구성되어있고요 위 그림의 왼쪽의  5V, RS,RW,E, D0~D7,VL, 0V이 이 외부핀을 의미하는 것입니다. 실제적으로 LCD모듈이 사용자가 의도하는 어떤 동작을 하기원한다면 MCU를 통해 연결된 이 16핀의 몇개핀에 타이밍에 맞춰서 High Voltage를 흘려주어야 하는거지요.  여기에 대한 구체적인 예가 아래의 2) 데이터 레지스터 DR part에 나와있습니다. 아무래도 글로 설명하기엔 힘듭니다만, 아래의

http://blog.naver.com/meelong0?Redirect=Log&logNo=140104604266

한방인생님의 블로그에 있는 캐릭터LCD사용법을 참조해주세요 ^^;..그림과 함께 아주 알기쉽게 설명되어있습니다.

그런다음, 다시 오셔서 소스를 보시면 이해가 그나마 되실 거에요~

모듈의 구조는 크게 3가지로 나누어 집니다.

1) 인스트럭션 레지스터 IR (명령어 레지스터)

 ▶ LCD모듈의 설정 및 동작이 이루어지도록 하는 레지스터입니다. 이것을 통하여 우리는 LCD모듈 화면에 문자를 쓰기도 읽기도 그   

     리고 화면 클리어 등 명령을 줄 수있습니다.

2) 데이터 레지스터 DR

 ▶ 값을 쓰는 곳입니다. AVR을 통해서 원하는 값을 전달하면 (8핀이니깐 AVR에서 Char형 변수로 전달하면 1클럭에 가겠군요^^)

     이곳 데이터 레지스터가 버퍼역할 하여 값을 임시적으로 가지고 있어줍니다. 모든 명령과 디스플레이를 원하는 문자는 이곳을 

     거쳐서 지나간다고 생각하세요 ^^

    //아래의 예제는 ATmega를 기본적으로 사용하실 수 있는분이 아니시라면 나머지 글을 다 읽으시고 보시는게 좋을거 같습니다.

    예시) 구체적인 데이터의 흐름으로 설명하겠습니다.

             AVR에서 LCD화면에 'A'라는 알파벳을 디스플레이하기를 원한다고 가정하겠습니다. 그리고

             AVR의 I/O핀중 PORTA(0~7)가 LCD모듈의 D0~7핀에 모두 연결되어있다고 가정하겠습니다. 

 DDRA = 0xFF; //PORTA를 모두 출력으로 설정

             Char value = 'A' ; //value라는 캐릭터형(8bit)변수에 문자 'A'를 대입하라.

             //아래의 ↓소스코드가 실행되기전 IR(명령레지스터)에 LCD에 문자를 뿌려주는 설정을 합니다.

             PORTA = value;  //PORTA에 value값을 전달하라.

또한, 사용자는 위와같은 소스를 작성했다고 하겠습니다.

(사실 데이터 레지스터를 사용하기 위해서는 RS,RW,E 에 대한 신호도 인가해야하지만 나중에 아래에서 설명할것이 때문에

넘어가겠습니다.)

저 코드에서 중요한 부분은 PORTA에 값을 그대로 넣어주었다는 것입니다. 즉 하드웨어적으로 포트A와 LCD모듈의 데이터핀8핀이 1:1로 대응하기에 저런식으로 코드를 작성하는 것입니다 (4핀으로도 제어가 가능합니다. 차후 설명)

            LCD모듈내부에는 AVR에서 'A'라는 문자형변수를 입력했지만 자동적으로 아스키코드로 변환되도록 설계가 되어있기때문             

            에 사용자는 문자를 아스키코드로 변환하여 모듈로 실어 보내지 않아도 됩니다^^

           [흐름] LCD모듈 데이터핀과 연결된 AVR I/O핀에 출력되길 원하는 값을 씁니다. 

                     (RS=1 : 데이터레지스터사용, R/W=0 : 쓰기, E=1 : Enable신호)

                     LCD모듈의 데이터핀은 해당값을 가지고 있어줍니다.

                     LCD모듈의 명령어핀과 연결된 핀에 LCD화면에 해당문자를 출력하라고 명령합니다.

                     LCD모듈은 데이터핀에 있는 값을 화면에 뿌려줍니다.

                     AVR로 LCD모듈에게 중지명령을 내립니다. (RS=1, R/W=1, E=0)

           이렇게 위와 같은 형태로 동작을 합니다. 차후 설계된 하드웨어와 LCD구조도를 예제소스와 함께 해석하겠습니다.

3)  DDRAM 과 CGRAM

 DDRAM : 만약 구현하는 모듈이 20(열)X2(행)의 LCD라면 DDRAM은 아래와 같은 주소값을 가지고 있습니다.

              그리고 80X8비트 또는 80문자의 용량을 가지고있습니다. 사용자가 출력할 문자들을 가지고 있을 곳입니다.

              그러나 RAM이기 때문에 전원을 껐다키면 다 삭제되겠지요

CGROM : 8비트 문자패턴을 저장하고 있습니다. 208개의 문자 도트패턴, 문자코드 0x31~0xFF 까지는 아스키코드와 일치합니다

              아스키코드의 번호와 일치하기때문에 위에 설명한 예시에서 처럼 소프트웨어적으로 아스키변환함수를 쓰지않고도 문자를 

              쉽게 출력할수가 있습니다.

CGRAM : 사용자가 직접 문자도트패턴을 만들어 넣을수있는 공간입니다. 한글폰트도 노가다를 좀 하시면 만드실수 있습니다.

2. LCD모듈의 PIN

따라서 위의 핀의 설명대로 ATmega128에 적용하면 아래의 회로도와 같습니다.

3. LCD모듈의 타이밍도

               [읽기 동작 타이밍]

              [쓰기 동작 타이밍]

타이밍도를 분석해보면 쓰기와 읽기의 차이는 결국 R/W신호의 High , Low라는것을 알수 있습니다.

그리고 LCD모듈을 컨트롤하기위해서는 반드시 RS, R/W , E 핀제어가 필요하다는것도 알수있구요..

구체적인 타이밍은 아래의 표에 정리되었습니다. 그리고 타이밍도따른 프로그램코딩은 아래의 예제에서 한꺼번에 다루겠습니다.

4. LCD모듈의 레지스터

IR(명령 레지스터)-----------------------------

LCD 화면 클리어, 커서시프트, 문자표시 ON/OFF 등 LCD의 제어에 필요한 명령을 저장.

표시데이터 RAM(DDRAM)의 위치 주소와 문자 발생기 RAM(CGRAM)의 위치를 지정하기 위한 주소 정보를 저장. 

DR(데이터 레지스터)--------------------------

DR 레지스터에 데이터를 쓰면 LCD의 내부적인 동작에 의해서 IR에 의해 지정된 DDRAM 또는  CGRAM의 주소로 전달.

DR 레지스터의 데이터를 읽으면, IR에 의해 지정된 DDRAM 또는 CGRAM의 주소 데이터가 마이크로컨트롤러로 전달. 

[레지스터의 선택]

우리가 주로 사용하게 될 레지스터의 선택은 아래의 3,4항목입니다.

RS & R/W 핀에 High 와 Low신호를 인가하게 되고 Enable pin에 High를 주게되면 그때부터 CLCD는 쓰기 모드로 동작합니다. 반대로

RS & R/W 핀에 High 와 High신호를 인가하게 되고 Enable pin에 High를 주게되면 그때부터 CLCD는 읽기 모드로 동작합니다.

따라서 하드웨어 설계시 CLCD핀에 연결한 AVR I/O핀으로 제어를 하게 됩니다 ^^ 그래서 시스템설계자는 반드시 자신이 디자인한 하드웨어를 완벽히 이해하고서 프로그래밍을 하게되겠죠??

덧붙여서 비지플래그도 설명하고 넘어가겠습니다.

[ 비지 플래그] 

연속적으로 LCD 모듈에 제어명령이 입력될 때 LCD모듈이 이 명령을 처리 할 수 있는가를 나타내는 상태 표시 플래그입니다.

LCD모듈은 읽기나 쓰기중일때 다음명령을 바로 처리할수없기 때문에 이전 명령어를 처리할 일정한 시간을 기다려줘야합니다.

말그대로 괜히 Busy라고 붙은게 아니겠죠? ㅎ 코딩하실때 이 값을 읽어서 LCD의 상태를 확인하고 명령을 처리하시면 최상의 시간으로 LCD모듈을 제어하실수 있습니다 ^^ 귀찮으시면 대충 딜레이 조금만 주시고 넘기셔도 무방합니다~

RS=0,          일 때 출력되며, 이 때 BF 플래그는 데이터버스의 DB7로 출력.

BF = 0 : LCD 모듈로 다음명령을 쓸 수 있음.

BF = 1 : LCD 컨트롤러(HD44780U)는 현재 IR로 입력된 명령어를 처리하고 있는 상태로서, 다음 제어 명령을 쓸 수 없는 상태. 

[주소카운터] : LCD 디스플레이창은 아래와 같이 하나의 셀마다 주소값을 가지고있습니다.

위의 경우는 20문자 X 2라인 경우인데 흔히사용하시는 16 X 2라인도 표의 16번째 라인까지만 있다고 생각하시면 동일합니다! 

주소카운터는 DDRAM과 CGRAM의 주소를 지정하는데 사용되며 주소 카운터의 값은 IR레지스터에 기록됩니다.

또한 주소정보는 IR레지스터에서 내부의 주소 카운터로 자동으로 전송되어 해당 주소 카운터의 값으로 세트됩니다.

그리고 DDRAM  또는 CGRAM의 선택은 LCD명령에 의해서 결정이 되며 DDRAM 또는 CGRAM에 데이터를 써 넣으면 주소 카운터는 모드에 따라서 자동으로 1씩 증가하거나 또는 1씩 감소합니다. 나중에 예제를 보시면 이해가 되실겁니다.

[문자발생기 CGROM] : CLCD는 기본적으로 아스키코드와 일치하는 값으로 8비트 문자패턴을 가지고있습니다.

아래의 그림은 CGROM에 저장된 문자패턴입니다. 

[문자발생기 DDRAM] : 위의 기본저장된 문자패턴말고도 CLCD는 사용자가 원하는 문자패턴을 새롭게 만들어 저장하여 사용할수가 있습니다. 약 8비트로 문자로 80문자정도의 용량을 가지고 있습니다.

[컨트롤(제어) 명령 모음] : CLCD를 제어하기 위한 명령들입니다. 코드에 해당하는 AVR의 핀에 1,0 신호를 주게 되면 해당되는 명령이 실행이 됩니다.

몇가지를 예로 들어서 설명을 드린다면,

화면클리어를 하고싶다면

RS : 0 R/W : 0 각 핀에 0을 주고 DB7~DB0 핀에 0x01값만 써넣게 되면 CLCD의 화면의 내용은 클리어됩니다.

[CLCD와 AVR간의 인터페이스 회로]

만약 위의 회로대로 하드웨어을 구성하시고 아래의 예제소스 코드를 AVR에 주입하시면 TEST라는 문자가 출력될것입니다.

[예제 소스코드] : 인터넷에 있는 소스코드를 조금 수정해보았습니다 ^^; 컴파일러는 AVR studio 4.0 입니다.

#include<avr/io.h>

#include<avr/interrupt.h>      //인터럽트 헤더 파일

#include<util/delay.h>        //딜레이 헤더 파일

#define LCD_WDATA PORTA     //LCD데이터 포트 정의

#define LCD_WINST PORTA    //

#define LCD_CTRL PORTG    //LCD 제어 포트 정의

#define LCD_EN 0         //LCD 제어(PING0~2)를 효과적으로 하기위한 정의

#define LCD_RW 1

#define LCD_RS 2

#define Byte unsigned char //자주쓰이는 무부호 문자형 자료형을 Byte로 선언

/*   [ 정 리 by 도닦는 공돌이] 

     **아래의 프로그램은 다음과 같은 하드웨어용 프로그램입니다.            **

**데이터포트(PORTA의 0~7핀을 모두 사용함), 제어포트(PORTG의 0~2 사용) **

   1) ::IR 명령레지스터 ::

      RS=0 , RW=0 명령레지스터 선택 - 제어명령 쓰기

     RS=0 , RW=1 Busy플래그 읽기, 주소카운터의 내용을 읽기

   2) ::DR 데이터레지스터 ::

      RS=1 , RW=0 데이터레지스터 선택 - 쓰기명령

 RS=1 , RW=1 데이터레지스터 선택 - 읽기명령

   3) 명령 및 쓰기를 위해서는 RS, RW, E, DATA 신호들을 타이밍에 맞게 입력해야한다.

   4) 데이터를 쓰기전에는 bf값을 읽어보고 실행해야하지만 이 프로그램에선 실행마다 충분한 Delay를 주었고

      BF 프래그를 사용할 만한 처리는 안했기에 함수를 사용하진 않았다. (함수는 존재함)

   5) 주소카운터(ac)로 문자커서 위치선택(DDRAM의 주소)

      윗줄좌측   0X00 ~ 0X0F

      아랫줄좌측 0X40 ~ 0X4F 

   6) ::커서 시프트::

      DB4 =1, DB3=S/C , DB2= R/L

 S/C = 0, R/L =0 : 커서를 좌로 이동 (AC를 -1)

      S/C = 0, R/L =1 : 커서를 우로 이동 (AC를 +1)

      S/C = 1, R/L =0 : 화면전체를 좌로 이동 (커서도 따라감)  

      S/C = 1, R/L =1 : 화면전체를 우로 이동 (커서도 따라감)  

   7) 딜레이 함수의 사용

      IR,DR명령 사용시 화면지움과 커서홈을 제외하고는 40us의 실행시간이 소요됨

 화면지움과 커서홈 IR명령은 1.64ms의 실행시간이 소요

*/

void LCD_Data(Byte ch)

{

LCD_CTRL |=  (1 << LCD_RS);    //RS=1, R/W=0 으로 데이터 쓰기 싸이클

LCD_CTRL &= ~(1 << LCD_RW); 

LCD_CTRL |=  (1 << LCD_EN);    //LCD 사용

_delay_us(50);

LCD_WDATA = ch;                //데이터 출력

_delay_us(50);

LCD_CTRL &= ~(1 << LCD_EN);    //LCD 사용안함

}

  //  0         1      2

void LCD_Comm(Byte ch)   //PG0-EN , PG1-RW, PG2-RS , PG4-TOSC1핀(사용안함)

{       //LCD_CTRL = LCD제어부 포트(4핀인데 실질적인 사용3핀)

LCD_CTRL &= ~(1 << LCD_RS);    // RS=0, RW=0 으로 정의함.

LCD_CTRL &= ~(1 << LCD_RW);    

LCD_CTRL |=  (1 << LCD_EN);    //LCD 사용허가

_delay_us(50);

LCD_WINST = ch;                //명령어 쓰기

_delay_us(50);

LCD_CTRL &= ~(1 << LCD_EN);    //LCD 사용안함

}

void LCD_CHAR(Byte c)  //한문자 출력 함수

{

LCD_Data(c); //CGROM 문자코드의 0x31 ~ 0xFF 는 아스키코드와 일치함!

_delay_ms(1);

}

void LCD_STR(Byte *str)    //↑문자열을 한문자씩 출력함수로 전달

{ while(*str !=0)

{

LCD_CHAR(*str);

str++; 

}

}

void LCD_pos(unsigned char col, unsigned char row)  //LCD 포지션 설정

{

LCD_Comm(0x80 | (row+col*0x40));  // row=행 / col=열 ,DDRAM주소설정

}

void LCD_Clear(void)  // 화면 클리어

{

LCD_Comm(0x01);

_delay_ms(2); //1.6ms이상의 실행시간소요로 딜레이필요 

}

void LCD_Init(void)   //LCD 초기화

{

LCD_Comm(0x38);   //데이터 8비트 사용, 5X7도트 , LCD2열로 사용(6)

_delay_ms(2);

LCD_Comm(0x38);   //데이터 8비트 사용, 5X7도트 , LCD2열로 사용(6)

_delay_ms(2);

LCD_Comm(0x38);   //데이터 8비트 사용, 5X7도트 , LCD2열로 사용(6)

_delay_ms(2);

LCD_Comm(0x0e);   //Display ON/OPFF

_delay_ms(2);

LCD_Comm(0x06);   //주소 +1 , 커서를 우측으로 이동 (3)

_delay_ms(2);

    LCD_Clear();

}

 int main()

 {

DDRA = 0xff; //PORTA(LCD연결포트)를 출력으로 설정

DDRG = 0x0f; //PORTG(LCD컨트롤)의 하위 4비트를 출력으로설정

Byte str1[] = "TEST";

LCD_Init(); //LCD 초기화

LCD_pos(0,1); //LCD 포지션 0열 1행 지정

        LCD_STR(str1); //문자열 str을 LCD출력

LCD_Comm(0x18); //LCD 커서 이동

        while(1);

  }

 CLCD 사용하기-2에서는 실질적으로 각각의 파트별로 소스코드를 해체하여 해석해보겠습니다 ^^

TS601 과 CLCD를 ATmega8에서 사용 하기위한 회로도.

이번에 구입한 초음파센서는 가격이 약간 높은 제품입니다ㅎ

하지만 그만큼 측정거리도 길고~ 필터도 내장되어있어서 믿을만합니다^^

http://vctec.co.kr/front/php/product.php?product_no=538&main_cate_no=136&display_group=1

제품설명

HRXL-MaxSonar-WRC 센서는 매우 컴팩트한 형태의 인기있는 초음파 거리측정기 입니다. 만약 크기나 무게에 제한이 없으시다면 비슷한 HRXL-MaxSonar-WR 제품을 검토하여 보십시오.

HRXL-MaxSonar-WRC 센서는 튼튼한 초음파 센서 모듈로 PVC 하우징되어 있으며, 매우 짧은 거리에서 먼거리까지 탐지가 가능한 제품입니다. 이 센서는 IP67 등급의 방수방진 지수를 가지고 있으며, 표준 3/4 인치 전자용 PVC 파이프와 사용이 가능합니다.

높은 음향 출력은 계속적으로 변경되는 gain, 실시간 백그라운드 자동 보정, 실시간 웨이브폼 signature 분석과 함께 결합되면서 사실상 노이즈를 신경쓰지 않고 데이터를 읽을 수 있습니다. 다양한 소리나 전기적인 노이즈가 있는 경우에도 거리 측정이 가능합니다. HRXL‑MaxSonar‑WRC센서 제품군은 공장에서 센서 빔 패턴에 대한 보정을 하였으며 먼 거리에 대한 검출 능력을 제공합니다.

MB7360 은 본 센서의 표준형 버전입니다.
MB7387 은 본 센서의 TTL serial 출력 버전입니다.

제품 개요

• 분해능: 1 mm
• 읽기속도: 7.5Hz reading rate(MB7360, MB7380)
• 빌트인 온도 보정 기능
• 거리측정용 42kHz 초음파 센서
• RoHS Compliant
• 세개의 센서 출력(Analog Voltage, Serial, Pulse Width)에서 데이터 읽음
• 사실상 데드존이 없음. 30cm보다 가까운 물체는 30cm로 표시함
• 최대 측정거리: 5000mm
• 동작전압: 2.7-5.5V
• 저전력: 2.9mA
• 작고 가벼운 크기
• 타켓에 쉽게 연결할 수 있도록 디자인 됨
• 동작온도: -40˚C to +65˚C
• 전압, 습도, 노이즈에 대한 실시간 자동 보정
• 좀더 낳은 노이즈 tolerance와 clutter reject을 위한 펌웨어 필터링
• 방수방진지수: IP67, Chemical Resistant F-Option (옵션임)
• 표준 전기 3/4 인치 PVC 파이프와 쉽게 연결
• 길고 얇은 빔 패턴
• RS232 Serial 출력

USB전원으로 저전압 스피커를 하나 만들생각이 있어서 하나 만들어봤습니다 ㅎㅎ

DATAsheet는 게시판에 존재하는 LM386N-1 입니다 ^^

아래는 완성된 스피컵(?)의 초기형태입니다..^^; 뭔가 수정해야할게 많아보이네요..ㅜㅜㅋㅋ

이번에 프로젝트때문에 초음파센서가 필요해서 하나 주문해서 구현해봤습니다.^^

기존의 많이 사용하시는 SRF-04 (핀4개) 와는 다르게 핀이 3개밖에 없어서 처음에 이게 뭔가 했는데요..

원리는 간단했습니다. 

[제품의 동작방법]

먼저 MCU 의 출력핀으로 NT-TS601 의 SIG 핀에 Input trigger pulse(t1)를 보내줍니다.

NT-TS601 의 SIG 핀에 Input trigger pulse 를 받은 NT-TS601 의 초음파센서 TX pin 에서

40kHz 로 Burst pulse 를 발생합니다.

Output echo pulse 가 나타날 때까지 Echo postpone(t2)을 기다립니다.

Burst pulse 가 물체에 반사되어 올 때까지 Output echo pulse 를 체크합니다.

MCU 가 입력받은 Output echo pulse 의 폭을 측정하여 거리로 나타낼 수 있습니다.

다시 측정하기 위해서는 최소 200 μs 이상 기다린 후에 Input trigger pulse 를 보냅니다.

즉, 간단하게 말해서 MCU에게 High신호를 센서핀에게 줘라 -> 센서는 초음파를 쏘고 -> 기다렸다가 동일한 핀으로 초음파에서 출력했던 펄스가 물체를 감지후 돌아온 에코펄스를 읽어라. 그러나 여기서 중요한것은 에코펄스를 읽을때 인터럽트가 걸리는 시간을 이용해서 물체의 거리를 측정한다는 것입니다.

음파 속도 V = 331.5 + 0.60714 T [m/s]

그러나 센서의 동작 범위의 0 ℃에서 70 ℃까지로 오차는 약 11 ~ 12 % 정도입니다. 따라서 주위 온도에 의해서 음속이 변함으로 정밀도가 높은 거리를 측정할 경우에는 온도 보상을 필요로 합니다. 아무래도..온도센서를 사용해서 함께 구현해야지 않을까 생각이 되네요.그리고 초음파의 특성상 측정되는 오브젝트의 형태(곡면일경우 또 반사되겠죠?)와 재질(천인지 금속인지에따라)에 또 측정값이 변할테니..신뢰성있는 값을 얻어내려면 평균값필터나 무빙에버레지도 필요할듯 합니다.

아래는 업체(엔티렉스)에서 제공하는 공개소스입니다.

/********************************************************************************

Title : TS601 module TEST Code

MCU : Atmega32

외부 xtal : 16MHz

File Name : ultra00.c

Data : 2008/06/27 (Ver1.1)

Notice : 아래 코드는 TS601 module TEST 프로그램이며

이 프로그램을 이용하여 발생하는 모든 문제에 대해서는

(주)엔티렉스에서는 어떠한 법적 책임도 지지 않습니다.

 참고

 1. TS601 module의 SIG pin과 Atmega32 PD3 pin 사이에

1kΩ을 넣도록 권장합니다.

 2.RS-232C 통신을 통한 하이퍼터미널로 확인할 수 있습니다.

( 9600 bps / 8-n-1 )

*******************************************************************************/

#include "io.h"

#include "interrupt.h"

#include "delay.h"

#include "avrlibdefs.h"

#include "avrlibtypes.h"

#define PD3pin_clear cbi(PORTD, 3)

#define PD3pin_set sbi(PORTD, 3)

#define PD3pin_IN cbi(DDRD, 3)

#define PD3pin_OUT sbi(DDRD, 3)

#define TEMPERATURE 25

// global variable

volatile u16 tick = 0;

volatile u16 pulse_check = 0;

volatile u16 pulse_end = 0;

void PORT_init(void)

{

PORTA = 0x00;

DDRA = 0xFF;

PORTB = 0x00;

DDRB = 0xFF;

PORTC = 0x00;

DDRC = 0xFF;

PORTD = 0x08;

DDRD = 0xFA;

}

void EXTINT_init(void)

{

MCUCR = 0x6F;

GICR = (1<<INT1);

GIFR = 0x00;

}

void TIMER0_COMPA_init(void)

{

TCCR0 = (1<<WGM01)|(1<<CS01);

TCNT0 = 0;

OCR0 = 19; // 1cycle --> 20us = 1/(16M/(2*8*(19+1))

TIMSK = (1<<OCIE0);

TIFR = 0x00;

}

void USART_Init( void )

{

/* Set baud rate 16MHz, 9600 bps */

UBRRH = 0x00;

UBRRL = 103;

/* Enable transmitter */

UCSRB = (1<<TXEN);

/* Set frame format: 8data, 1stop bit */

UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);

}

void USART_Transmit( unsigned char ultrasonic )

{

/* Wait for empty transmit buffer */

while ( !(UCSRA & (1<<UDRE)) );

/* Put data into buffer, sends the data */

UDR = ultrasonic;

}

ISR(TIMER0_COMP_vect) //핵심소스는 이부분이 되겠네요..ㅎ

{

tick++;

}

ISR(INT1_vect)

{

u16 pulse_tick;

pulse_tick = tick;

if( MCUCR & 0x0C ) {

MCUCR &= 0xF3;

tick = 0;

}

else {

MCUCR |= 0x0C;

pulse_end = pulse_tick;

}

}

int main(void)

{

unsigned char thousand, hundred, ten, one;

float distance;

PORT_init();

EXTINT_init();

TIMER0_COMPA_init();

USART_Init();

_delay_ms(50);

while(1)

{

cli();

PD3pin_clear;

PD3pin_OUT; // PD3 pin is output

_delay_us(500);

PD3pin_set; // output set during 5us

_delay_us(5);

PD3pin_clear;

_delay_us(100);

PD3pin_IN; // PD3 pin is input

_delay_us(100);

sei();

/* distance = velocity * time */

distance = (331.5+(0.6*TEMPERATURE))*(pulse_end*0.00001/2)*1000;

/* distance digit display */

thousand = distance/1000;

USART_Transmit(thousand + 48);

distance = distance - (thousand * 1000);

hundred = distance /100;

USART_Transmit(hundred + 48);

distance = distance - (hundred * 100);

ten = distance/10;

USART_Transmit(ten + 48);

distance = distance - (ten * 10);

one = distance;

USART_Transmit( one + 48);

USART_Transmit(109);

USART_Transmit(109);

USART_Transmit('\n');

USART_Transmit('\r');

_delay_ms(100);

}

return 0;

}

NT-TS601.pdf

올해 초 처음으로 만든 기판입니다 ^^;

처음이라 엉성하고..이것저것 잘못된게 많더군요...지적은 말아주세요..ㅠㅠ

기본적으로 부저,키패드,온도,조도센서,CLCD,LED 정도 사용이 가능합니다.

너무 오랜만에 포스팅을 하는거 같습니다..ㅠㅠ 몇달만인지...

그래서 하루방문자는..여전히..2자리에..1과~2를 왔다갔다..ㅋㅋ

이제부터 열심히 하겠습니다!ㅎ 그동안 쌓아놓은 자료들이 참 많습니다! ㅎ

여튼 여담은 여기서 끝내고 MCU 내부구조에 대해서 자세히 알아보겠습니다^^

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STACK POINTER 의 뒤를 이어서~ 이번에는 왼쪽 부분의 구조를 살펴보겠습니다.

6) 프로그램 카운터

프로그램 카운터는 내가 실행시킨 명령어의 주소를 가리키는 역할을 한다.

자 이게 무슨말이냐 하면 이전에 ATmega128은 플래시 프로그램 메모리를 128K 가지고 있다고 하였습니다.

이 메모리는 응용프로그램부 (사용자가 직접 코딩하여 만든 프로그램을 넣는공간)와 부트 프로그램부로 나눠지고

응용프로그램은 그냥 시스템에 전원이 들어오면 막 실행되는 것이 아니라 "프로그램 카운터"를 거쳐서 실행이 됩니다.

즉, 프로그램의 실행은 MCU가 프로그램카운터가 가리키는 주소의 명령어를 차례대로 실행시키는데 그 주소가 

아마 응용프로그램부의 프로그램을 가리키니깐 우리가 코딩한 프로그램이 실행이 되겠지요? ㅎㅎ

따라서, 

프로그램 카운터 = 줄여서 PC 라고 하겠습니다! 

PC의 크기는 16bit 이고~ 그래서 64[Kword](2x64Kbyte) = 128Kbyte)의 FLASH PROGRAM MEMORY 공간을 가리킬수 있습니다.

7) 명령어 레지스터 (Instruction register)

앞에서 PC는 명령어 실행을 위해 플래시 프로그램메모리의 주소를 가리키고있다고 했습니다. 그럼 가리키고만 있으면 무언가 실행이 될까요? 아마 안되겠죠? 그래서 명령어 레지스터는 해당된 주소의 저장된 명령어를 명령어 레지스터로 인출합니다 ^^

(그리고 각 명령어는 "명령코드,오퍼랜드,연산결과가 저장될 내용(항목)"들을 가지고 있습니다.)

(오퍼랜드 : 컴퓨터 프로그래밍에 있어서 연산 대상이 되는 값이나 변수를 지칭하는 말이다. 연산 내용을 나타내는 기호는 [연산자] 또는 [오퍼레이터(operator)]라고 한다. 예를들어 [A + 10]라는 식에서, [A]와 [10]은 오퍼랜드이며, [+]는 오퍼레이터이다. 기계어나 어셈블리 언어에서는 명령 대상이 되는 레지스터나 값을 오퍼랜드라고 부른다.)

8) 명령어 디코더 (Instruction decoder)

명령어 디코더는 명령어 레지스터로 가져온 명령어를 디코딩하여 명령코드에 해당하는 제어신호를 만듭니다.

따라서 위의 일련의 과정을 따라서 우리가 코딩한 프로그램이 PC를 통해 명령어 레지스터로 가져와지고 명령어 디코더로 해석되어져서 제어신호가 나오고 ALU로 전달되거나 그 결과값이 어딘가 저장되는 겁니다. 오해하시면 안되는 부분이 명령어를 해석하고 바로 I/O핀으로 출력신호가 나오는것이 아니라~ 이제 연산과정을 거치러 ALU로 이동한다는것입니다 ^^

**상태레지스터 예제문제**

이런건 시험에서 많이 출제하시더라구요..ㅎㅎ 제가 다니던 학교에서도 이걸 풀었습니다..ㅠㅠㅋㅋ 

아무쪼록 도움이 되었으면 합니다 ^^

I(7) : interrupt enable    1= 전체 interrupt enable, 0 = 전체 인터럽트 disable

T(6) : 비트 복사 저장,

      BST명령으로 레지스터의 한 비트를  T bit에 복사한다.

      BLD명령으로 T bit를  레지스터의 한 비트에 복사한다.

H(5): half carry flag  :   0000 1000 + 0000 1000 <-이와같이 연산결과 비트3에서 비트4로 캐리가 발생하면 1이 된다. half carry 발생

                                 이는 BCD연산에 유용하다.

S(4):  sign bit :  V 배타적 OR  N (XOR을 의미합니다)

V(3): overflow bit  :  2의 보수 오버플로 플래그 (그냥 오버플로가 아닙니다!), 비트7과6의 배타적 OR

N(2): negative bit :  연산결과가 MSB가 1이면 이 플래그가 1인된다. 음수라는 의미임

Z(1): zero bit : 연산결과 모든 비트가 0이면 이 플래그가 1이 된다. 0을 나타냄

C(0): carry bit : 연산결과 MSB에서 캐리가 발생하면 1이 된다.

[예제] 아래는 두수의 연산에 대한 결과를 상태레지스터로 나타낸 도표이다. 이를보고 두수의 관계를 설명하라.

**추가적으로 SREG는 가장 최근에 실행된 산술연산의 결과 정보를 저장합니다. 이 결과에 따라 다음에 실행되는 명령어에 영향을 끼치는 데요..문제는 ATmega128이라는 녀석은 인터럽트가 발생했을때 상태 레지스터를 하드웨어가 자동으로 저장않습니다. 따라서 소프웨어적으로 인터럽트 발생시 상태레지스터를 저장하고 인터럽트수행후 다시 복원을 해야 오류가 발생하지 않습니다.

갑자기 궁금해서 올려봅니다..ㅎㅎ BCH 와 BCD 란 무엇일까요? ---------------------------------

그전에 주의하실점은 같은 철자의 약자를 가진 BCH,BCD가 많다는 것입니다 ^^;

참고로 여기서 설명하는것은 MCU 프로그램을 코딩하실때 사용하시는 코드입니다~!

BCH (binary-coded hexadecimal) 

: 4자리의 2진법으로 표현된 16진법입니다!

즉, BCH로 표현할수있는 숫자는 총 16가지 (2 X 2 X 2 X 2 = 16) 입니다. 0~15까지. 이는 하나의 BCH 숫자는 1개의 바이너리로 표현되기때문입니다. 또한, 이것은 C언어에서 사용하는 int형(signed)과 동일하겠군요..그럼 활용할수있는 방법이 떠오르시죠?..

그리고 AVR (저는 주로 AVR Studio를 사용합니다 ㅎ) 에서는 RAM주소와 같은것을 표현할 때 주로 사용합니다. 

ex) 0000H ~ FFFFH 따위로 표현.  

그렇지만 실제 코딩에서는 0X00  , 0X01 과 같은 1개의 자리가 16진을 의미하는 16진법형 표현을 가장 많이 사용합니다.

ex) 0x00 = 0000 0000 (2진법) = 0 (10진법) 을 의미합니다.

      0x10 = 0001 0000 (2진법) = 16 (10진법) 을 의미합니다.

      0x23 = 0010 0011 (2진법) = 35 (10진법) 을 의미합니다.

위의 예제를 보시면 이해가 아마 되실거라 생각됩니다. 나중에는 저 숫자들만 봐도 머릿속에서 자동으로 암산이 되실겁니다..^^:

실제적으로 가장많이 사용하는 형태이기때문에 헷갈리시지 않도록 잘 정리하시길 바랍니다.

BCD (binary-coded decimal) ------------------------------------------------------------------

: 2자리의 2진법으로 표현된 10진법입니다.