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마이크로컨트롤러 TCP/IP 스텝 모터 위치제어기 구현
Implementation of the TCP/IP Step Motor Motion Controller 원문보기

전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집, 2005 July 04, 2005년, pp.370 - 372  

윤태성 (위덕대학교 정보전자공학과) ,  김선길 (위덕대학교 정보전자공학과) ,  이치환 (위덕대학교 정보전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the microcontroller TCP/IP NIE(Network Interface Equipment) which is exclusive of an operating system is implemented and the applied example to a step motor motion controller is then explained. The microcontroller TCP/IP NIE supplies a DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) as well...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 현재 많은 종류의 NIE가 있으며, 그 중 운영체제를 사용한 TCP/IP NIE는 복잡한 하드웨어와 소프트웨어로 구성되어 있다. 그러나 운영체제를 배제한 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE는 간단한 하드웨어와 소프트웨어로 구현이 가능하다 成 2】 본 논문에서는 TCP/IP N】E의 개발비용 및 원가절감을 위해 운영체제를 배제한 간단한 하드웨어와 소프트웨어의 구성만으로 TCP/IP NIE를 구현한다. 그리고 TCP/IP 통신으로 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 적용한 시스템의 제어를 구현하기 위해 스텝 모터 위치 제어기에 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 적용한다.
  • 그러나 운영체제를 배제한 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE는 간단한 하드웨어와 소프트웨어로 구현이 가능하다 成 2】 본 논문에서는 TCP/IP N】E의 개발비용 및 원가절감을 위해 운영체제를 배제한 간단한 하드웨어와 소프트웨어의 구성만으로 TCP/IP NIE를 구현한다. 그리고 TCP/IP 통신으로 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 적용한 시스템의 제어를 구현하기 위해 스텝 모터 위치 제어기에 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 적용한다. 그런 다음 PC 에서 Windows 기반의 텔넷 응용 프로그램을 이용하여 스텝 모터 위치 제어기를 제어한다.
  • 소프트웨어를 간략화하였다. 그리고 스텝 모터의 위치 제어기에 적용하여, TCP/IP 통신을 통한 스텝 모터의 위치제어를 구현하였다. 본 논문에서 구현한 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE는 개발비용 및 원가를 낮춤으로써, 스텝 모터 외에 다양한 제어 및 관측시스템에 적용되어질 것으로 전망한다.
  • 먼저 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 구현한 다음 TCP/IP 통신이 원활히 이루어지는지를 확인한다. 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE의 전원인가 후, DHCP 서버로부터 할당유동 IP는IP는 그래픽 LCD를 통해 확인할 수 있었다.
  • ARP, ICMP, UDP, TCP가 있다(1). 본 논문에서는 기본적인 프로토콜에 대한 처리 및 응답 외에 DHCP(Dynamic Host Connect Protocol)'』을 추가하여 유동IP 자동 설정이 가능하도록 프로그래밍한다. 그림 4는 DHCP와 기본적인 TCP/IP 프로토콜의 처리 및 응답을 구현한 프로그램의 전체 흐름선도이 다.
  • 본 논문에서는 마이크로컨트롤러를 이용하여 운영체제를 배제한 TCP/IP NIE를 구현함으로써, 하드웨어와 소프트웨어를 간략화하였다. 그리고 스텝 모터의 위치 제어기에 적용하여, TCP/IP 통신을 통한 스텝 모터의 위치제어를 구현하였다.
  • 그 외, 이더넷 컨트롤러는 수신된 프레임의 에러를 검출하기 위한 CRC(Cyclic Redundancy Checksum), 충돌 감지를 위한 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) 등 프레임의 송 . 수신을 위해 필요한 부분을 모두 지원한다(1), (3) 본 논문에서는 일반적으로 가장 많이 사용되고 보급화 된 칩 중 하나인 Realtek사의 RTL8019AS 이 더넷 컨트롤러를 사용한다. RTL8019AS는 TCP/IP 통신을 위해 요구되는 모든 기능을 지원한다(3).
  • 텔넷 응용 프로그램으로 PC에서 “ccw 10” 명령을 전송한 후 스텝 모터가 전송한 명령의 회전수만큼 구동되는 것을 스텝 모터와 그래픽 LCD를 통해 확인할 수 있었다. 이것으로 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE를 적용한 스텝 모터의 위치제어가 TCP/IP 통신을 통해 원활히 이루어짐을 검증한다.

대상 데이터

  • 그 오], 4K Bytes의 EEPROM 과 SDRAM 을 가진다(4). 그래픽 LCD 는 현대의 HG12605NY-LY(128 x 64) 모델을 사용한다.
  • 그 외, 마이크로컨트롤러 TCP/IP NIE의 상태를 표시하기 위해 그래픽LCD 의 문자 출력을 제어한다. 본 논문에서는 128K Bytes의 ISP(In-System Programmable) 플래쉬 메모리가 내장된 Atmel사의 ATmegal28 마이크로컨트롤러를 사용한다. ATmegal28은 8-bit 마이크로컨트롤러로 RISC 구조를 가지며, 16 MIPS의 명령 처리 속도를 가진다.

이론/모형

  • 이루어진다. 전송매체로는 다른 매체에 비해 가격이 낮고 무게가 가벼우며 유연성이 좋아 일반적으로 널리 사용되고 있는 UTF>(Unshielded Twisted-Pare) 케이블을 사용한다. UTP 케이블은 100Q의 임피던스를 가지고 있으며, 이진 신호를 감쇠 없이 100m까지 전송한다(1).
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