초록 ▼

1. 최종목표
● 산업용 무선 제어기의 구현
● 새로운 산업용 온습도 제어기를 단일 칩 FPGA 기반으로 제작하고 CPU로는 MicroBlaze(32 Bit Embedded Processor)를 장착하고, 터치스크린과 주변장치를 구성하고, 리눅스 OS 기반에서 CGI 웹 기반으로 C언어와 C++기반으로 제어프로그래밍 구현
● 센서와 제어기 및 제어기와 컨트롤러 사이에 근거리 ZigBee 무선 통신을 적용함.
● 새로운 보급형 무선 온도 센싱 및 제어기의 구현
2. 개발내용 및 결과
● Xilinx F

1. 최종목표
● 산업용 무선 제어기의 구현
● 새로운 산업용 온습도 제어기를 단일 칩 FPGA 기반으로 제작하고 CPU로는 MicroBlaze(32 Bit Embedded Processor)를 장착하고, 터치스크린과 주변장치를 구성하고, 리눅스 OS 기반에서 CGI 웹 기반으로 C언어와 C++기반으로 제어프로그래밍 구현
● 센서와 제어기 및 제어기와 컨트롤러 사이에 근거리 ZigBee 무선 통신을 적용함.
● 새로운 보급형 무선 온도 센싱 및 제어기의 구현
2. 개발내용 및 결과
● Xilinx FPGA 기반의 시스템 설계 및 시작품 제작 - (MicroBlaze CPU, RAM, Flash, Graphic Controller, Ethernet Controller)
● ZigBee 무선 통신 시스템 시작품 제작(ZSM: ZigBee Sensor Moudule, ZIM: ZigBee Interface Module) - 저전력, 저속, 다중 근거리 무선 송수신
● Linux OS 포팅(CentOS, VMWare) 및 Webservice(HTTPD, CGI) 기반의 소프트웨어 구현
● 특허의 출원 2건 : “무선 센서 네트워크를 이용한 자율제어 시스템 및 방법”, “유에스엔 노드의 자기위치 변위 인식장치 및 이를 이용한 노드의 위치정보 획득방법“
● 연구 결과의 학술지 게제 1건, 대학논문지 게제 1건, 학술대회 논문 발표 6건, 국제학술 대회 2건 발표
3. 사업성과
3.1 기술적 성과
● 무선 산업용 제어기의 설계 및 시작품 제작, 현장 테스트
● 최신기술인 FPGA 기반(MicroBlaxe)의 Xilinx Spartan6로 제어기를 구현함(그래픽 컨트롤러 드라이버, 네트워크 컨트롤러 드라이버, 무선제어 드라이버 등)
● ZigBee 무선 통신 기술로 센싱된 데이터를 무선 송수신 시스템의 구축 및 구현 (24비트 A/D를 포함한 ZigBee Sensor Module 및 ZigBee Interface Moudule의 개발)
● Linux 기반의 프로그래밍 환경의 구축 및 Web 기반의 CGI 프로그램 구현(CentOS, VMWare, ISE,), 네트워크에서 원격제어 및 관리 가능
3.2 경제적 성과
● 제어기의 재료원가(MC)의 절감을 통한 경쟁력 강화
● 무선 전송 기능으로 설치 및 관리 비용이 절감 됨
● 네트워크를 통한 원격제어가 가능하여, 원격 관리 및 고장 수리가 가능함
● 온습도 제어기의 유선 설치가 어려운 산업체 현장 적용 가능
● 원격 무선 모니터링용 분야의 확대 적용을 할 경우 다양한 분야에 이용이 가능함
3.3 사회적 성과(일자리 창출 등)
● 기술력의 확보 및 공학 엔지니어들의 교육
● FPGA 관련 연구 인력이 요구됨 (일자리 창출)
● 임베디드 시스템 및 웹 서비스의 인력이 요구됨(일자리 창출)
● 지그비 무선통신 관련 인력이 요구됨
● 삼원에서 안동대학교 컴퓨터공학과 고재일 군을 채용하였음<소프트웨어 개발 및 FPGA 디자인 담당>
4. 기술개발결과 활용계획
● 기술 개발 결과의 산업체 이전을 통한 삼원테크의 기술력 향상
● 미래 지향형 회사로 첨단 기술의 확보
● 무선 전송이 필요한 곳에 설치 및 테스트 (테스트 현풍논공단지 상신브레이크)
● 원자재 보관 창고의 온도 모니터링
● 산업용 장치의 모니터링이 필요한 곳에 보급

목차 Contents

• 최종보고서 제출서 ... 1
• 과제별 사업비사용실적보고서 ... 2
• 개발결과의견서 ... 4
• 최종보고요약서 ... 5
• 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제 1 절 개발대상기술(또는 제품)의 개요 ... 8
• 제 2 절 기술(또는 제품)개발의 필요성 및 중요성 ... 11
• 제 3 절 국내 • 외 관련 기술의 현황 ... 14
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 17
• 제 1 절 과제 개발의 목표 ... 17
• 제 2 절 개발 내용 ... 17
• 제 3 절 개발방법 ... 20
• 제 3 장 사업성과 ... 22
• 제 1 절 기술적 성과를 기술 ... 22
• 가. Xilinx FPGA Spartan 6 기반의 제어기 구현 ... 22
• 나. ZigBee 무선 통신 시스템의 구현 ... 28
• 다. Linux 기반의 FPGA를 이용한 무선 제어시스템을 위한 개발환경 ... 35
• 라. Xilinx Spartan-6, XC6SLX25 기반 무선 산업용 컨트롤러 (ATUS-XZP) 하드웨어 매뉴얼 ... 68
• 제 2 절 경제적 성과를 기술 ... 83
• 제 3 절 기타 성과를 기술 ... 83
• 제 4 장 결론 ... 84
• 제 1 절 FPGA 기반의 제어기 시작품의 제작 ... 84
• 제 2 절 제어기를 위한 지그비 무선통신 시작품의 제작 ... 84
• 제 3 절 향후 계획 등을 기술 ... 84
• 부 록 ... 85
• 부 록 1 : 특허내용의 요약 ... 85
• 부 록 2 : 시작품 제작 계획서 1 ... 108
• 부 록 3 : 시작품 제작 계획서 2 ... 120
• 부 록 4 : 연구와 관련된 논문 목록 ... 142
• 부 록 5 : 연구와 관련한 교재 개발 ... 143
• 별 첨 1 : 제어기 회로 ... 144
• 별 첨 2 : 무선통신 회로 ... 144
• 별 첨 3 : 소스 코드 ... 144
• 별 첨 4 : 원격 및 관리 노드 회로 및 사진 ... 144