[전자공학] DTMF를 이용한 홈컨트롤 시스템

목차

제 1 장
서 론
1-1.
작품 개발 배경
1-2.
작품의 목적

제 2 장
DTMF 개념 및 특성
2-1.
DTMF 소개(1)
2-2.
DTMF 소개(2)
2-3.
DTMF 응용

제 3 장
MFC 특성
3-1.
기본 원리
3-2.
TONE
3-3.
MFC 구조

제 4 장
Sensor의 종류 및 특성
4-1.
백금 온도 센서
4-2.
광 센서
4-3.
적외선 센서
4-4.
진동 센서
4-5.
가스 센서

제 5 장
ARS
5-1.
ARS 개요
5-2.
ARS의 기본동작 분석
5-3.
유한 상태 기계를 이용한 ARS 동작 모델
5-4.
처리상태의 표현

제 6 장
Home Control System
6-1.
DTMF Home Control Sytem Concept
6-2.
DTMF Decoding flow chart
6-3.
DTMF Generator
6-4.
DTMF Detecting
6-5.
DTMF Decoder
6-6.
제어 회로 part
6-7.
Interface 회로 part
6-8.
Sensor 회로 part
6-9.
구동 회로 part
6-10.
회로 전체의 모습

제 7 장
결 론
7-1.
졸업작품 수행 과정
7-2.
작품 완성
7-3.
맺음말
7-4.
참고문헌

본문내용

방전을 하면서 스위치에서 생기는 채터링을 최소화 시켜 주는 역할을 한다.
[Fig 6.6.8] 제어 회로 part
6-7. Interface 회로 part
[Fig 6.7.1] Interface 회로 part 1
6-4절에서 보였듯이 전화기와 DTMF decoder KT3170과의 인터페이스 부분이다. KT3170의 crystal로는 3.58MHZ의 발진기가 사용되었으며 전화 라인을 따라 들어오는 사용자의 제어 DTMF 신호를 해석하여 Q1~Q4까지의 출력으로 이진 출력을 시켜준다.
따라서 2의 4승 즉 최대 전화기 DTMF 신호 16개를 구분해 낼 수 있으며 이는 다음 부분의 BCD decoder에서 각각의 개별 출력으로 나타나게 된다.
[Fig 6.7.2] Interface 회로 part 2
Interface 회로 part 1과 바로 이어지는 part 2 부분으로서 KT3170의 이진출력이 74HC154에서 각각의 개별출력으로 규정되어진다. 이 작업은 사용자의 제어 신호 하나 하나에 의미를 부여하는 작업으로서 이 과정을 통해 예를 들면 전화기 버튼 “1”과 “7”의 의미가 구분되어 지며 각각이 하나 하나의 의미로서 규정되어지는 것이다.
[Fig 6.7.3] Interface 회로 part 3
Interface 회로 part 2와 바로 이어지는 part 3 부분으로서 하나 하나의 개별 BCD 출력을 우리의 졸업 작품에 맞는 기능을 수행하도록 연결 시켜 놓은 상태이다. 여기서 74HC154의 8번 출력, 즉 전화기 버튼 “8”에 해당해는 부분은 실제 졸업작품에서의 실내등과 연결되어 있는데 다른 작동들과는 달리 실내등에서 필요한 동작은 ON/OFF 동작이므로 FF을 사용하여 버튼을 누를때 마다 시소 출력이 되도록 하였다. 즉 ON과 OFF를 구분해야 할 필요성이 없어진 것이다.
[Fig 6.7.4] Interface 회로 part 4-1
[Fig 6.7.5] Interface 회로 part 4-2
Interface 회로 part 4는 6-4절에서 설명한 DTMF detecting을 위한 회로이다.
전화기에 전화가 걸리면, 즉 Ring 신호가 발생되면 photo coupler PC817이 이를 캐치해 내어 LM556 timer로 신호를 보내게 된다. LM556에서는 이를 이용하여 일정시간 전화기의 HOOK switch를 들어주게 된다. 실 작품에서 가변 콘덴서를 사용하여 HOOK switch가 on 되어있는 시간을 조정하게 하였으며 이는 전화를 한번 받았으면 무제한 적으로 HOOK switch를 on 상태로 놓을 수 없기 때문이다. 우리는 HOOK switch가 on 되는 순간에 flash type의 voice recording module을 사용하여 사용자에게 어떤 제어 코드가 어떤 서비스를 하는지 음성으로 알려주도록 하였다.
6-8. Sensor 회로 part
4장에서 설명한 Sensor를 센서를 실제의 회로에 적용한 모습이다.
[Fig 6.8.1] Sensor 회로 part
가스 Sensor는 반도체식 sensor를 이용했으며 일산화탄소나 이산화탄소등의 가스가 센서의 공기 흡입구쪽으로 들어가면 화학반응이 일어나고 화학반응으로 생성된 일정수준 이상의 voltage가 발생하면 이것이 출력으로 나가게 되어 각종 안전장치를 능동적으로 제어 할 수 있게 된다. 작품에서는 가변저항을 이용하여 센서의 감도를 조절할 수 있도록 하였다.
앞서 소개된 진동센서, 열 센서, 광 센서들도 비슷한 개념들로서 이해 될 수 있으며 이런 센서들을 이용하여 능동적인 안전을 도모 할 수 있게 된다.
6-9. 구동회로 part
[Fig 6.9.1] 구동 회로 part 1
Interface part 3의 74HC154의 출력이 연결되는 부분으로서 7414를 이용한 지연 리셋회로가 추가 되어 있다. 지연 리셋 회로가 사용되는 이유는 556의 오동작을 방지하기 위함으로서 전원 투입시 발생되는 shock noise에 의해 556이 오작동할 경우가 있기 때문이다. 이때 약간의 딜레이 후 PIN에 HI 신호를 주면 오동작을 방지 할 수 있으며 556은 모터드라이브의 작동시간을 가감 조절하는 역할을 한다.
[Fig 6.9.2] 구동 회로 part 2
구동 회로 part 1과 이어지는 부분으로서 DC motor를 조절하기 위해 모터 드라이버인 L298을 이용하였다. 각각 정, 역회전 출력이 가능하며 따라서 개념적으로 열고 닫는 종류의 작업을 L298로 이용할 수 있다. L298의 pin connection은 다음과 같다.
[Fig 6.9.3] LM298의 pin connection
[Fig 6.9.4] 구동 회로 part 3
구동회로 part 2 부분과 이어지는 부분으로서 모터드라이버와 모터를 BRIDGE회로를 거쳐 연결 시켜 놓은 부분이다. 총 3개의 모터가 사용되었으며 M2,M3은 같은 종류의 모터로서 각각 제어 코드에 맞게 정, 역회전 출력으로 문을 여닫는 개념의 현관문 개폐 부분과 커튼 개폐 부분에 쓰였고 M1은 가스 밸브 모터로서 사용자가 임의로 원격으로 여닫을 수 있도록 연결시켰으며 Sensor part의 가스 sensor와 연결시켜 가스 sensor에서 가스 detecting을 하였을 시 M1으로 신호를 보내어 밸브를 닫는 동작을 구현하였다.
6-10. 회로 전체의 모습
[Fig 6.10.1] 전체 회로 part 1
[Fig 6.10.2] 전체 회로 part 2
7-4. 참고문헌
● 관련 서적
실무자를 위한 전자회로 333, 김정호, 성안당, 2002
전자회로 실험, 조현목 외, 동일출판사, 2002
전자회로를 활용하자, 김보연, 한진, 2000
실용전자회로, 김인태, 한올출판사, 2000
전자 보안 시스템, Delton T.Horn, 동신출판사, 2001
회로이론, Alexander, McGRAW-Hill, 2001
전자통신, 신윤기, 인터비젼, 1998
전자회로, Thomas L. Floyd, 사이텍미디어, 2002
제어회로설계, 眞壁國昭, 동성출판사, 1999
센서제어공학, 윤만수 외, 일진사, 2002
센서응용공학, 정기철 외, 복두출판사, 2002
센서의 활용, 이종락 , 세화, 2003

키워드

전자공학,   졸업,   논문,   작품,   프로젝트,   DTMF,   홈오토메이션