[글쓴이:] dev@agentsoft.co.kr

목차

1.실험 명2
2.실험 개요2
3.실험 결과2
4.결과 보고서3
5.실험 고찰7

본문내용

1. 실험명
실험 M3. 숫자표시기 응용

2. 실험 개요
기존에 수행했던 숫자표시기 회로의 동작을 아두이노를 이용해 되풀이 해보고, 과거 회로와 비교하여 어떤 부분을 프로그램으로 대체해 응용할 수 있는지 학습한다.

3. 실험 결과
– 숫자표시기 + 아날로그 회로
(1) 보드의 적당한 아날로그 입력핀을 선정한 후 0~5V의 전압이 입력되도록 포텐셔미터를 이용한 회로를 구성한다.

<1번 문항의 회로도와 결선도>
(2) 또한 추가로 적당한 디지털 출력 핀을 선정한 후 숫자표시기 1개를 구동할 수 있는 회로를 구성한다.

<2번 문항의 회로도, 결선도와 실제결선형태>
(3) 입력된 전압 값을 소수점 첫째 자리에서 반올림한 후, 그 숫자를 숫자표시기에 표시하는 프로그램을 작성한다.

<3번 문항의 스케치>
(4) 컴파일 및 업로드한 후 포텐셔미털를 조절해가며 그 결과를 확인한다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험 명
2. 실험 개요
3. 실험 결과
4. 결과 보고서
5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 M2. 아날로그 및 디지털 기초 회로 응용

2. 실험 개요
기존에 수행했던 아날로그 및 디지털 기초 회로의 동작을 아두이노를 이용해 되풀이해보고, 패키지 소자들을 이용해 하드웨어 수작업으로 구현했던 과거 회로와 비교하여 어떤 부분이 어떻게 프로그램으로 대체 가능한지 학습한다.

3. 실험 결과
– 키르히호프의 전압법칙 및 전류법칙
(1) “직류회로에서의 측정 실험”의 그림 2의 회로를 브레드보드에 구성하고, V1 전원의 양극에는 아두이노 보드 파워의 5V를, 음극에는 GND를 연결한다.
(2) 회로에서 이미 전위 값을 알고있는 5V와 GND 노드를 제외한 나머지 전압 노드 세 곳을 보드의 아날로그 입력 네 핀에 연결한다.
(3) 모든 저항 값들은 미리 측정한 후 기록해두고, 각 저항에 흐르는 전류 값을 옴의 법칙을 이용해 구해 시리얼 모니터 화면에 모든 노드의 전위 값과 모든 저항에 흐르는 전류 값을 계속해서 보여주는 프로그램을 작성한다.
-실험 3번 문항 결과분석
공칭저항값과 실제 측정값이 거의 일치했다.
(4) 컴파일 및 업로드한 후 그 결과를 확인하고, 손으로 계산한 결과와 비교를 통해 키르히호프의 법칙이 성립하는지, 오차가 있다면 원인이 무엇인지 고찰한다.
-실험 4번 문항 결과분석
예상한 값과 시리얼 모니터상에 나타난 값이 거의 일치했다.
– 반가산기 및 전가산기
(5) 보드의 적당한 디지털 입력 핀 세 개를 선정한 후, 스위치를 누르면 ON, 떼면 OFF가 입력되도록 회로를 구성한다.
(6) 또한 추가로 적당한 출력 핀을 두 개로 선정한 후, 출력이 ON이면 LED가 켜지고, 출력이 OFF면 LED가 꺼지도록 회로를 구성한다.
(7) 세 개 중 앞 두 개의 입력을 이용해 출력으로 반가산기의 결과를 보여주도록 프로그램을 작성한다.
(8) 컴파일 및 업로드한 후 스위치를 눌렀다 떼며 결과가 진리표와 일치하는지 확인한다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험명
2. 실험 개요
3. 실험 결과
4. 결과 보고서
5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 M1-2. I/O 기초와 시리얼 통신

2. 실험 개요
아두이노에서 지원하는 디지털 I/O와 아날로그 I/O를 사용하는 기초적인 실험을 해보고, 시리얼 통신을 통해 PC에서 아두이노의 수행 결과를 확인하고 프로그램을 디버깅하는 방법을 학습한다.

3. 실험 결과
-디지털 Input(Read)
(1) 다음과 같은 회로를 구성한다.
(2) 스위치가 눌렸는지 그 상태가 시리얼 모니터에 연속적으로 출력되도록 프로그램을 작성한다.
(3) 컴파일 및 업로드한 후, 스위치를 눌렀다 떼며 그 결과를 확인한다.
-디지털 Output (Write)
(4) 그림 1의 회로를 다시 구성한다.
(5) 스위치를 눌렀을 때, 보드 위에 장착된 LED(디지털 13 출력과 연결)가 켜지도록 프로그램을 작성한다.
(6) 컴파일 및 업로드한 후, 스위치를 눌렀다 떼며 그 결과를 확인한다.
-아날로그 Input (Read)
(7) 다음과 같은 회로를 구성한다.
(7) 포텐셔미터에 의해 조절된 전압 값이 시리얼 모니터에 연속으로 출력되도록 프로그램을 작성한다.
(8) 컴파일 및 업로드한 후, 포텐셔미터를 조절해가며 그 결과를 확인한다.
-아날로그 Output (PWM Write)
(9) 다음과 같은 회로를 구성한다.
(10) LED가 처음에는 가장 밝은 밝기로 켜진 후, 매 1초마다 점점 어두워졌다가, 다시 점점 밝아지는 것을 반복하도록 프로그램을 작성한다.
(11) 컴파일 및 업로드한 후 그 결과를 확인하고, 9번 핀을 오실로스코프 프로브로 찍어 그 파형을 함께 확인한다.

4. 결과보고서
– 실험 결과
(1) 실험에서 작성한 각 프로그램의 작성 및 주석처리, 실행, 디버깅 과정을 순서대로 자세히 기술한다.
– 디지털 INPUT (Read)
– 디지털 OUTPUT (Write)
– 아날로그 Input (Read)

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험명

2. 실험 개요

3. 실험 결과

4. 결과보고서
(1) 실험의 (1), (2)항의 결과를 정리하라.
(2) 실험 (3)항에서 구성한 최종 회로도를 도시하고 그 테스트 결과를 정리하라. 실험 결과가 예상대로 나타났는가?
이런 방식으로 구성하는 것과 디코더를 사용하지 않고 기본 게이트들만으로 구성하는 것과 어떤 장단점이 있는지를 논하라.
(3) 실험 (4)항에서 구성한 최종 회로도를 도실하고 그 테스트 결과를 정리하라. 실험 결과가 예상대로 나타났는가? 그리고 구성된 회로가 어떻게 해서 4비트 디코더로서 동작하는지를 기술하라.
(4) 실험 (5)~(7)항에서의 결과를 정리하라. 특히 (7)항에 있어서는 어떤 식으로 테스트를 하고 어떤 결과를 얻었는지, 그리고 그것이 무엇을 의미하는지에 대한 자신의 생각을 기술하라.
(5) 이진수 코드로 십진수 숫자를 나타내는 방법으로 BCD코드 외에 또 어떤 방법들이 있는지 조사하라.

5. 실험 고찰

본문내용

예상한 신호와 LED의 점등값이 불일치했다. E1 신호가 0일 때는 A2와 E0만 점등됐으나, E1 신호가 1일 때는 모든 출력 LED가 점등됐다. 회로를 잘못 설계했거나, 실제 결선에서 잘못된 결선으로 인한 문제라고 추측된다.
(7)예비보고서 5항에서 조사한 내용을 바탕으로 해서 입출력단의 보조단자들이 갖는 기능을 확인하라.
E1 신호가 0일 때는 다른 입력신호들이 어떻든 간에 모든 출력이 0이어야 하고 E1 신호가 1일 때는 출력신호가 다른 입력신호들에 따라 결정되야 했다. E1가 0일 때와 1일 때의 차이가 있었으나, 결선된 회로가 예상대로 작동하지 않아 제대로 된 결과를 확인할 수 없었다. 또한 E1 신호가 1인 경우 GS는 다른 입력신호가 존재할 때 1, 존재하지 않을 때 0을 출력해야 하지만 결선된 회로의 문제로 인해 제대로 된 결과를 확인할 수 없었다.
4. 결과보고서
(1) 실험의 (1), (2)항의 결과를 정리하라.
: 1번 문항은 예상신호와 실제신호가 일치하지 않았다. 2비트 입력 디코더를 NAND 게이트만으로 구현하는 회로였는데, 설계한 회로에서는 문제를 발견할 수 없었다. 아마도 IC를 비롯한 부품소자의 불량이거나, 브레드보드에 결선하는 과정에서 실수로 인한 실험 실패라고 추측된다.
2번 문항은 예상 신호와 실제신호가 일치했다. 3입력 디코더의 모든 출력신호를 LED를 통해 확인해보는 문항이었는데, 입력 신호중에 G1, G2A, G2B가 EN 신호로 활용됐다. G1은 항상 1, G2 신호는 항상 0 신호가 입력되어야 다른 입력에 따른 출력신호를 확인할 수 있기에 G1을 Vcc에, G2를 그라운드에 연결함으로써 해당 신호를 인가했다.

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1. 실험명

2. 실험 개요

3. 실험 결과

4. 결과보고서
(1) 실험의 (1)~(3)항까지의 수행경과를 기술하라.
(2) 실험 4항에서 보조입력단자의 상태에 따라 어떤 동작을 하는지를 각 경우에 대해 기술하라.
(3) 실험 5항의 수행 내용과 결과를 기술하라.

5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 8. 숫자표시기와 응용

2. 실험 개요
숫자표시기는 보통 7-세그먼트 표시기라 불린다. 이는 일상적으로 디지털 방식으로 십진수 숫자를 표시하는 데에 널리 사용되고 있다. 이 실험에서는 이 숫자표시기의 구성원리를 이해하고 이를 구동하는 방법을 실습하도록 한다. 숫자표시기는 보통 이를 구동하기 위한 전용 디코더와 함꼐 사용되는 경우가 많다. 이 디코더는 어떤 숫자에 해덩하는 BCD 코드가 주어지면 그 코드에 해당하는 수치를 표시할 수 있도록 BCD 코드에 맞추어 숫자표시기의 적절한 입력으로 바꾸어주는 역할을 한다. 따라서 디코더-숫자표시기 조합은 BCD 입력으로부터 숫자를 표시하기 위한 기본 회로요소라 할 수 있다. 이 숫자표시기 회로는 이후의 실험에서 숫자를 나타내기 위해 자주 등장하므로 이를 사용하는 회로의 구성과 사용법을 완벽하게 익혀 놓도록 한다.

<중 략>

4. 결과보고서
(1) 실험의 (1)~(3)항까지의 수행경과를 기술하라.
: 1번 문항은 7세그먼트의 모든 입력단에 전원을 인가하여 모든 세그먼트가 점등되는지 확인하는 실험이었다. 각 핀번호에 해당하는 세그먼트 LED가 모두 점등되는 것을 확인함으로써 7-세그먼트를 점등시키는 기능을 숙지할 수 있었다. 전원 입력을 제거하지 않고 입력전원을 0V에 근접하게 낮추니 모든 세그먼트가 소등되는 것을 확인할 수 있었다.
2번 문항과 3번 문항은 7-세그먼트 전용 디코더인 IC 7447을 사용해 입력신호에 따른 7-세그먼트의 출력상태를 확인하는 실험이었다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험명

2. 실험 개요

3. 실험 결과

4. 결과보고서
(1) 실험의 (1)~(3)항에 대하여 실험 결과를 정리한다.
(2) 실험의 (4)~(5)항의 결과를 정리하라. 설계요구조건과 일치하는지, 만일 일치하지 않았으면 예비보고서에서 당초 설계하였던 어떤 점이 잘못되었었는지, 조원간의 설계내용에 있어서 어떤 차이점이 있었는지, 그리고 어떻게 변경하여 해결하였는지 등을 기술하라.
(3) 실험의 (6)~(8)항의 결과를 정리하라.

5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 6. 논리조합회로의 설계

2. 실험 개요
논리게이트의 조합으로 복잡한 논리적 함수관계를 구현하는 연습을 행한다. 또한 불필요하게 복잡한 논리함수를 단순화시키는 방법으로 카르노맵을 응용하는 방법을 익히고 돈케어 조건을 다루는 예를 실습한다.
조합논리회로 설계의 실례로 덧셈기(가산기)의 회로를 구현해 본다. 반가산기와 전가산기의 기본동작을 이해하고 이를 실제 회로설계에 적용함으로서 논리회로를 다루는 능력을 키운다.

3. 실험 결과
* 실험 2에서와 같이 실험과정은 스위치를 사용하고 출력은 트랜지스터에 의해 구동되는 led로 표시되도록 한다.
* 실험 지시사항으로 4번, 8번문항은 진행하지 않았으며 모든 문항에서 입력이 모두 0일때와 1일때에만 결과를 측정하였다.

<중 략>

4. 결과보고서
(1) 실험의 (1)~(3)항에 대하여 실험 결과를 정리한다.
: 1번 문항에서 신호가 1일 경우에는 led의 점등세기가 강했고, 신호가 0일 경우에는 led의 점등세기가 상대적으로 약했다. 해당 문항의 회로 상에서 스위치가 모두 개방된 상태인 입력신호가 000일 때는 논리회로의 진리표 출력값이 0이고, 또한 스위치가 개방된 상태이기에 논리회로로 전류 자체가 흐르지 않을 것으로 추측했으나 실제로는 npn 트랜지스터의 베이스 쪽으로 전류가 아주 약하게 흐르고있어 콜렉터와 이미터 사이에 전류가 약간 흐르기에 led가 점등된 것이라고 추측된다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험명
2. 실험 개요
3. 실험 결과
4. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 5. 직류회로에서의 측정 – 키리히호프의 법칙

2. 실험 개요
저항의 직병렬회로에서 키리히호프의 전압법칙과 전류법칙이 성립함을 실험적으로 확인함으로써 복잡한 회로의 해석능력을 배양한다.

3. 실험 결과
(1) 주어진 저항들의 실제 저항을 테스터를 통하여 측정하고 기록한다. 아날로그 테스터를 사용할 경우에는 실험 1에서 습득하였던 것과 같이 영점 조절에 유의한다.
(2) 주어진 저항들로 예비보고서 2항에서와 같이 다음의 회로를 결선한다.
(3) 전원을 켜고 V1=10[V], V2=15[V]가 되도록 조정한다.
(4) 각각의 저항 양단의 전압을 테스터를 사용하여 측정하고 기록한다.
(5) 4항에서 측정된 저항 양단의 전압으로부터 I1, I2, I3를 계산한다. 이때 저항값은 공칭저항값이 아닌 1항에서 측정하였던 값을 사용한다. 이 값이 예비보고서에서 계산된 값과 거의 일치하는가? 만일 그 값에 현저한 차이가 있다면 회로 결선상태를 면밀히 검토해서 오류를 찾아내도록 한다.
-실험 2~5번 문항 결과분석
저항값은 예상한 값과 크게 차이가 나지 않았다. 2번 문항의 회로도를 구성한 후 각 저항의 양단전압을 측정한 결과도 예상한 값과 크게 다르지 않았다. 약간의 오차가 존재하는데, 그 이유는 다음과 같이 추측된다.
1. 이상적인 회로라면 도선에는 저항이 없다고 가정하지만, 실제로 도선에는 약간의 저항이 존재하기 떄문에 전압강하가 생겨 구하고자 하는 전압보다 낮게 측정되었다.
2. 테스터와 직류전원장치의 기계적인 오류가 존재한다. 설정한 전압을 출력해야 하지만 직류전원장치는 이상적인 전원공급장치가 아니므로 출력 값에는 오차가 있다. 또한 측정 장치인 테스터도 역시 내부저항을 포함한 여러 부품들이 이상적이지 못하므로 정확한 값을 측정하지 못하고 약간의 오차가 있다.

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1.실험 명
2.실험 개요
3.실험 결과
4.실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 4. 직류회로에서의 측정 – 오옴의 법칙

2. 실험 개요
직류전원과 저항기를 사용하여 기본적인 직류회로를 결선하고 전압계, 전류계의 사용법을 익히며 그 과정에서 오옴의 법칙 및 저항의 직병렬 조합에 의한 합성임피던스의 변화를 실험적으로 확인한다.

3. 실험 결과
-기본적인 오옴 법칙 확인
(1) 만능 기판을 사용하여 실험회로를 다음 회로와 같이 연결한다. 직류전원장치 출력전압 조절단자를 반시계방향으로 끝까지 돌려놓고 스위치를 OFF 상태로 둔다. 저항은 300Ω을 사용하였다.
(2) 전원을 ON 상태로 하고 1V씩 단계적으로 10V까지 올려가면서 전압, 전류를 기록하였다.
-기본적인 오옴 법칙 확인 결과분석
각 전압과 전류를 측정한 수치마다 약간의 오차가 존재했다. 전류계의 경우에는 회로와 직렬로 삽입되기 때문에 전류계 내부의 아주 작은 내부저항으로 인해 측정되는 전류가 아주 작은 수치만큼 예상한 전류값보다 작아질 것이라고 생각했다. 그러나 실제로 측정해본 결과에서는 실제 측정값이 예상값보다 더 커지는 경우도 존재했다. 이는 아마도 테스터기 내부에는 내부 저항만이 아닌 다른 수많은 소자들로 구성돼있기 때문에 여러 소자들간의 상호작용으로 일어난 일이라고 생각된다.
-직렬회로의 측정
(3) 만능기판 상에 다음의 회로를 구성한다. 여기서 세 저항은 모두 300Ω을 사용했다.
(4) 직류전원을 10V로 맞추고 전압, 전류를 측정하였다. 그리고 각각의 저항 양단의 전압을 테스터로 측정하고 그 결과를 함께 기록하였다.
(5) R1 저항을 다른 값의 저항으로 대체하려 했으나 같은 크기의 저항을 직렬로 연결해 하나의 저항으로 생각하고 다시 측정했다. 이 표에서 R1은 300옴 저항 두 개를 직렬로 연결하여 합성저항이 600옴인 하나의 저항이다. 다음 회로를 만능기판에 직접 구성하였다.

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목차

1. 실험 명
2. 실험 개요
3. 실험 결과
4. 결과 보고서
5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
실험 3. 부울대수와 논리조합

2. 실험 개요
(1) 부울대수의 기본 공리와 정리를 이해한다.
(2) 부울대수식을 논리회로로 표현하고 간단화하는 방법을 익힌다.
(3) 드모르강의 정리를 이해하고 부울대수에 활용하는 방법을 익힌다.
(4) 논리조합의 기초를 익힌다.
(5) 논리게이트의 대체기호 및 그 의미를 숙지한다.
(6) 서로 다른 게이트간의 치환방법을 익히고 이를 통해 기본 게이트들 간의 상관관계를 숙지한다.

3. 실험 결과
(1) 그림 7과 그림 8의 회로를 구성하여 스위치의 상태에 따라 LED 발광상태가 변하는 것을 확인하라.(이하 모든 실험에서 입력은 여기서의 스위치 회로를 사용하여 실시한다.)
-실험 1번 문항 결과분석
그림 7의 회로는 예상된 값과 LED 점등이 일치했으나 그림 8의 회로는 예상된 값과 LED 점등이 일치하지 않았다. 원인은 회로를 잘못 결선했거나, 부품의 불량으로 추측된다.
(2) 예비보고서 1, 2항에 해당하는 회로를 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
-실험 2번 문항 결과분석
실험 시간의 부족으로 결과를 제대로 확인하지 못했다.
(3) 예비보고서 3항의 원래 수식과 단순화된 수식을 각각 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
-실험 3번 문항 결과분석
실험 시간의 부족으로 실험을 진행하지 못했다.
(4) 예비보고서 4항의 원래 수식과 단순화된 수식을 각각 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
-실험 4번 문항 결과분석
실험 시간의 부족으로 실험을 진행하지 못했다.
(5) 예비보고서 5항의 두 회로를 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
-실험 5번 문항 결과분석
실험 시간의 부족으로 결선은 완료하였으나 결과를 확인하지 못했다.
(6) 예비보고서 6항의 회로와 단순화된 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
(7) 예비보고서 7항의 두 회로를 구성하고 실험을 통해 진리표를 작성하라.
-실험 7번 문항 결과분석

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목차

1. 실험 명
2. 실험 개요
3. 실험 결과
4. 결과 보고서
5. 실험 고찰

본문내용

1. 실험명
2. 실험 2. 기본 논리게이트

2. 실험 개요
(1) AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX-OR 게이트의 기본적인 동작원리 및 논리함수를 이해하도록 한다.
(2) 실제 사용되는 기본적인 논리게이트 IC에 대하여 익히도록 한다.
(3) 기본 논리소자를 사용한 간단한 회로의 구성과 측정법을 익히도록 한다.
(4) Open-collector 타입의 IC 사용법과 특성에 대하여 익힌다.

3. 실험 결과
(1) 예비보고서 1항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.
-실험 1번 문항 결과분석
예상한 신호와 LED의 점등값이 일치했다.
(2) 예비보고서 2항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.
-실험 2번 문항 결과분석
예상한 신호와 LED의 점등값이 일치했다.
(3) 예비보고서 3항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.
-실험 3번 문항 결과분석
예상한 신호와 LED의 점등값이 일치했다.
(4) 예비보고서 4항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.
-실험 4번 문항 결과분석
이번 문항의 실제 회로구현을 해보았을 때 어떤 경우에서든 LED가 점등되었다. 조교의 지시에 따라 신호의 입력단에 풀다운 저항을 연결하였는데 7405의 특성과 해당 회로에서 풀다운 연결에 대한 이해 부족으로 이 문항의 실험은 실패했다. 실제 브레드보드에 결선했던 사진을 찾지 못해 보고서에 첨부하지 못하였으나, 회로구현에 실패한 이유를 추측하자면 다음과 같다.
1. TTL의 고장 문제이거나 회로를 잘못 결선했다.
2. IC 7405를 사용하면서 고려했어야할 풀다운 연결법에 대한 이해부족으로 틀린 회로도에 기반한 결선을 하였다.
(5) 예비보고서 5항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.
-실험 5번 문항 결과분석
예상한 신호와 LED의 점등값이 일치했다.
(6) 예비보고서 6항의 회로를 구성하고 진리표를 확인하라.

출처 : 해피캠퍼스