도도의 초록누리

[기초전자실습] 사운드카드를 활용한 오실로스코프 프로브 구현

이번에 소개할 것은 "오실로스코프"의 프로브를 구현하려고 한다.

"오실로스코프"라는 장비는 매우 고가의 장비로 파형을 측정할 때 사용되는 장치이다.

"저가형"도 있다.

오실로스코프 프로브를 구현함에 있어서 중요한 것은 파형을 측정할 수 있냐는 것이다.

1. 오실로스코프가 되기 위한 조건

오실로스코프가 되기 위해서는 몇 가지 조건이 있다.

- 프로브를 비롯한 측정도구를 지원할 것 (하드웨어)

- 측정 소프트웨어를 갖출 것

고가의 하드웨어로 구성된 오실로스코프 본체를 컴퓨터로 구현하면 이렇게 생긴 소프트웨어를 제작할 수가 있다.

그림 1-1. 오실로스코프 (소프트웨어)구현의 예, 도도(Dodo)

이 프로젝트는 유럽의 한 국가에 사는 사람이 만든 것으로 보인다.

그림 1-2. Zeitnitz가 만든 SoundCard Scope

참고로 독일 사람이다. 자이니즈라는 독일 사람이 만든 프로젝트로 추정된다.

관심이 있는 사람은 한번 구현을 해보는 것도 나쁘지 않다.

이 프로그램은 "무료는 아닌데, 교육적인 것 등에는 무료로 사용할 수 있다고 되어 있고, LabView 등의 라이브러리에 대해서 표기"를 해놨다.

사용하는 데는 크게 문제가 되지 않을 것으로 보인다.

프로그래밍을 조금 할 수 있는 있다면, 구현이 충분히 가능하다.

2. 하드웨어 구현

스키메틱은 다음과 같다.

프로브의 모양을 변형시킬 수가 있다.

하나는 그림으로 표현을 했는데, 파란색 화살표 모양과 같은 타입으로 만들 수가 있다.

하나는 L, GND, R을 독자적으로 뽑아내서 구현할 수도 있다.

[첨부(Attachment)]

180811-probe.zip

이걸 만들려면, 부품과 몇 가지 기기가 필요하다.

스키메틱2는 앞에 프로브 단자가 다를 수 있다.

[제작 소요 부품, 기기]

- 인두기, 선(Wire), 다이오드(1N4001~1N4007 x 8개 x (여분 + 3~4개) ), PC오디오케이블 선, 절연테이프 검은색 1개

3. 프로브의 종류

프로브라는 것에 대해서 차분하게 정리하겠다.

프로브라는 건 측정이 가능한 센서 계통이라고 봐도 된다.

그림 3-1. 프로브의 종류

이러한 프로브를 이용하여 하드웨어 환경 또는 컴퓨팅 환경에서 데이터를 도출할 수가 있다.

4. 맺음글

운영체제는 크게 무관하다. 윈도우 사용해도 무방하고, 리눅스 사용해도 괜찮다.

그래프와 사운드를 처리할 수 있는 프로그래밍을 할 수 있다면, 구현이 가능하다.

5. 참고자료(Reference)

1. zeitnitz.eu, Accessed by 2018-08-11, https://www.zeitnitz.eu/scms/images/scope_146_en.png

2. Soundscard Scope, Accessed by 2018-08-11, https://www.zeitnitz.eu/scope_en

[(기초전자실습)] Practice of AND gate through Arduino

                            <Arduino를 통한 AND 게이트 실습>

아두이노를 통해 And게이트를 구현하는 방법에 대해서 소개하려고 합니다.
먼저 아두이노에 관한 내용을 소개하면서 간단한 저항 읽는 방법 등의 내용으로 글을 시작하겠습니다.
= I will show you how to implement And gate through Arduino.
= First, I will start with a brief introduction to the article about Arduino and how to read simple resistance.

1. 아두이노 zip 타입 - 드라이버(Driver) 설치하기

아두이노(윈도우 버전)를 설치 또는 압축을 해제하면 아래의 그림과 같은 내용을 살펴볼 수 있습니다.

그림 1-1. Arduino 압축 해제한 폴더 내용

그림 1-2. Arduino 압축 해제한 폴더 내용(Drivers)

윈도우 기반에서 설치하는 경우에는 dpinst-amd64(64bit), dpinst-x86(32)을 실행하여 설치할 수 있습니다.

그림 1-3. Arduino USB Driver 설치 모습

그림 1-4. Arduino 드라이버 설치 완료

그림 1-5. Arduino 드라이버 설치 완료(USB - COM3)포트

그림 1-6. Arduino 화면

아두이노는 JDK 또는 JRE가 먼저 설치되어야만 동작합니다.

2. 부품 / 실습 도구 구성

다음은 부품 및 실습에 필요한 도구의 구성입니다.

                                                표 2-1. 부품 품목표

                                                                           표 2-2. 부품 형상

2-1. 저항의 읽기(Reading resistance)

아래의 색깔띠를 보고 저항을 읽으면 됩니다.

You can read the resistance by looking at the color band below.

그림 2-1-1. 저항 색 분류

그림 2-1-1을 보면, 어떻게 구체적으로 계산하는지 등은 나와있지 않습니다.
아래의 메모에는 저항색을 읽는 방법에 대해서 구체적으로 나와있습니다.
참고하기 바랍니다.

3. 게이트 읽기(데이타시트 보는 방법)

     < Read Gate (How to view datasheet) >

아래의 사이트에 접속합니다.

그림 3-1. AllDataSheet.co.kr

그림 3-1처럼 사이트에 접속한 후 부품명을 검색합니다.

그림 3-2. 부품에 맞는 데이타시트 선택하기

보유하고 있는 기종의 IC에 맞는 데이타시트를 클릭합니다.

그림 3-3. 데이터시트 PDF 파일, AllDataSheets

그림 3-3처럼 데이터시트를 확인합니다. PDF 파일을 자세히 관찰하면 해당 부품에 대한 설계 사양도를 볼 수 있습니다.

그림 3-4. 핀 배열도

그림 3-4의 핀 배열도를 참고하도록 합니다.

4. 구현(Implements)

아래와 같이 브레드보드에 부품들을 체결하도록 합니다.

그림 4-1. 브레드보드에 체결한 부품들, 도도(Dodo)

그림 4-2. 완성 코드, 도도(Dodo)

[첨부(Attachment)]

example.7z

코드 설명은 간단합니다.

HIGH로 출력할 때, 게이트 입력을 1, LOW로 표현하면 게이트는 입력 0으로 처리합니다.

실제로 그림 4-1, 그림 4-2와 같이 구현하면, 동작하는데 반응이 특이합니다.

5. 참고자료(Reference)

1. AllDataSheet, AllDataSheet, https://www.alldatasheet.co.kr/, 접속일자 2018-07-25

2. 74HC08 데이터시트, Datasheet, 올데이터시트, https://www.alldatasheet.co.kr/view.jsp?Searchword=74HC08, 접속일자 2018-07-25

3. Arduino - Software, Arduino, https://www.arduino.cc/en/Main/Software, 접속일자 2018-07-25

4. Resistor color code, Resistorguide, http://www.resistorguide.com/resistor-color-code/, 접속일자 2018-07-25

5. 저항기, 위키피디아, https://ko.wikipedia.org/wiki/저항기, 접속일자 2018-07-25

6. looking - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=looking, 접속일자 2018-07-25

7. figures - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=figures, 접속일자 2018-07-25

8. article - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=article, 접속일자 2018-07-25