디지털도어락, 텀프로젝트

목차

1.목적
2. 동작설명
3. 목표 달성도
4. 역할분담
5. 필요부품리스트
6. 전체블록도 - 블록별 기능설명 포함
7. 블록 별 주요 기능
8. 회로도
9. 실습결과(사진첨부)
10. 고찰

본문내용

값과 같은지와 내가 처음에 입력한 값을 두 번째 입력에 상관없이 저장 할 수 있는 기능을 갖추도록 하는 것 등 두 가지의 문제가 있었다. 이 문제들을 해결하기 위하여 첫 번째로는 내가 입력한 값을 기억하게 하기위해서 D-F/F을 사용하였는데 1개의 D-F/F은 1개의 숫자만 기억 할 수 있기 때문에 0~9까지의 숫자를 기억시키기 위해서 2진수 BCD 코드를 기억하게 하는 소자를 찾게 되었다. 이때 발견한 것이 D-F/F을 4개 내장하고 있는 74175였고 이 IC를 이용하여 내가 원하는 0~9의 값을 BCD 코드 값으로 저장 시킬 수가 있었다. 두 번째 문제인 첫 번째 입력과 두 번째 입력 사이에 서로 영향을 받지 않아야 한다는 것은 74175 IC에 클럭 펄스를 가하면 상승에지에서 74175가 작동을 한다는 점을 이용하여 하나의 펄스당 74175를 입력시켜줄 74164 SHIFT RESISTOR를 찾게 되었다. 74164는 펄스를 받을 때 마다 Qa~Qh까지 각각 한번씩 HIGH 값을 출력시켜주었고 이 출력값을 74175의 클럭 펄스 입력에 연결하여 74164에서 출력이 나오면 74175가 작동 할 수 있도록 설계하여 첫 번째 입력에 상관없이 두 번째 입력값을 저장 시킬 수가 있게 되어 두 번째 문제 또한 해결할 수가 있었다. 처음 구상단계에서 3X3의 숫자 입력판을 제외하고는 모든 것이 다 잘 진행되고 있었는데 한 가지 문제가 다시 생겼다 처음 예비보고서에 비밀번호가 틀렸을 때 일정시간동안 부저가 울리도록 설계한다고 하였는데 회로를 구상하다여 보니 생각보다 많이 어려웠다. 일단 생각해 본 것으로는 비밀번호가 틀렸을 때에 소리가 나게 하기위해서는 입력한 비밀번호 값이 기존에 정해놓은 비밀번호 값과 다른 경우를 비교하는 것으로 입력값이 기존값과 크거나 작은 경우에 HIGH 값이 출력되는 비교기를 설정한다. 비밀번호가 4자리이기 때문에 크거나 다른 경우의 비교기 회로 4개를 구성하고 이 비교기들의 값이 비밀번호가 다를 경우 모두 HIGH가 출력되기 때문에 이 값들을 모두 AND 게이트로 묶어주게 되면 최종적으로 비밀번호가 틀렸을 때에 AND 게이트 끝단에서 HIGH 값이 출려되게 된다. 이제 부저가 일정시간 울리고 꺼져야 되기 때문에 NE555를 이용해 1Hz 펄스를 만들고 이 펄스출력을 7490에 입력으로 넣어주고 7490은 5진 카운터만 하게 하면 비밀번호가 틀렸을 때 7490이 5를 카운터 하는 순간 리셋이 되므로 이 리셋 신호를 기존회로의 리셋 회로에 연결하여주면 비밀번호가 틀렸을 때 부저가 울리게 되고 5초 뒤에 부저가 꺼질 수 있을 것이다. 이렇게 회로를 구상하여 보았으나 실제 실행 하는데에 많이 오류가 있었고 NE555에 들어가는 HIGH의 값이 5V가 되지 않기 때문에 정확한 펄스값을 얻는 것 조차 힘들었다. 그리고 이렇게만 회로를 구상하게 되면 비밀번호가 입력이 다 되기도 전에 비교기가 작동을 하여 부저가 울리게 될 것이다. 이를 보완하기 위해서는 펄스를 가했을 때만 부저가 작동 할 수 있도록 펄스가 인가되었을 때 작동을 할 수 있는 IC를 사용해야 된다. 이렇게 생각해보고 실행을 해보고 디버깅을 하고 많이 연구해 보았으나 결국 실패하여 부저를 포기하게 되었다. 별것 아닌 것 같아 보였지만 가장 시간을 많이 투자하고 결국엔 실패하여 많이 안타까웠다. 부저를 포기하고 멀티심으로 회로를 구상한 다음 실제로 만들기를 시작하였다. 처음 디스플레이 부분을 만들기 시작하였는데 처음 디스플레이 구상에는 7-SEGMENT를 모두 507로 설계를 하였는데 실습실에 FND 507이 없었다. 실습실 쓰레기통을 뒤지고 여기저기 사람들에 물어 겨우 5개를 구해 비밀번호 표시 디스플레이부분에 사용하였고 나머지 "HELLO"를 표시하기 위한 디스플레이 부분은 어쩔수 없이 FND500을 사용하여 회로를 다시 구상하였다. 이렇게 회로를 만들고나서 작동을 시켜보니 FND500의 밝기가 FND507 에 비하여 월등이 낮아 잘 보이지가 않았다. 그리고 멀티심에서는 나타나지 않았지만 비교기를 사용후 그 출력값으로 FND500을 구동시키기 때문에 5V가 되지않아 불이 애초에 밝게 나타나지 않는다는 것을 알게 되었다. 결국 다시 쓰레기통을 뒤지고 이전에 실습실에서 사용하고 버린 기판에서 FND507을 떼어내어 디스플레이 부분에 사용하고 회로를 다시 또 만들었다. 회로를 다시 만들어 작동시켜보니 이제는 불이 제대로 밝게 들어와서 디스플레이 부분을 완성시켰다. 그 다음 브레드 보드에서 회로를 만들기 시작하였는데 멀티심으로 만든 회로를 보고 그래도 만들어서 크게 어려움은 없었다. 이전에 디지털 시계를 만들 때 스위치를 사용하면 채터링이 발생한다는 것을 미리 알아 채터링 방지 회로를 스위치 부분에 처음 설계할때부터 추가하여 스위치에서의 채터링현상은 없었다. 클럭 스위치와 비밀번호 선택 스위치는 펄스를 계속 가해야 되기 때문에 채터링 방지 회로가 필요하였으나 리셋 스위치는 LOW 값을 한번만 넣어주면 바로 모든 회로가 리셋이 되기 때문에 굳이 따로 채터링 방지회로를 추가하지 않았다. 그리고 비밀번호 설정 스위치 또한 저번 디지털 시계 설계때 누설 전류가 나온다는 것을 알고있었기 때문에 출력에 저항을 추가하여 누설 전류를 방지하였다. 그리고 마지막으로 회로를 완료시켜 놓고 구동을 시켜보니 작동은 잘되었는데 브레드보드의 밑판 쇠부분을 손으로 접촉 하면 FND의 출력값이 변하는 이상한 현상이 나타나였다. 이는 브레드보드에 점퍼선을 꽂을 때 점퍼선의 피복을 너무 많이 벗기고 길이를 너무 길게하여 브레드보의 밑판이 긁혀 서로 연결되어 발생한 현상인 듯 하다.그리고 실습실에 재료들(IC, 점퍼선 , 소자)이 부족하여 브레드보드에 점퍼선을 흰색으로 사용하여야 하는데도 불구하고 어쩔수 없이 검은색선을 점퍼선으로 흰색선 GROUND 선으로 바꿔서 사용하였다. 이번 실습을 통해 느낀점은 좀더 많은 시간과 충분한 재료들이 있었다면 더 다양한 기능을 추가해 보고싶었고 실습실에서 IC와 부품등의 재료의 무분별한 사용으로 막상 필요할 때 없고 부족한 현상이 발생하지 않도록 평소 개인물품이 아닌 공용물품은 아껴써야 한다.

키워드

디지털 도어락,   멀티심파일,   텀프