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공업전자기기-제2과제-29-1
제 2 과제
과제명 : 프로그램설계
제한 시간 : 3시간 00분
직종 : 공업전자기기
공업전자기기-제2과제-29-2
제45회 국제기능올림픽대회 국가대표선발 제2차 평가경기 과제
직 종 명 공업전자기기 과 제 명 프로그램설계 과제번호 제 2과제
경기시간 3시간 00분 비번호 감독위원확인 (인)
1. 과제 개요
이 과제는 위상 제어, 전체 사이클 제어, 두 가지 모드를 가진 AC 제어기를
설계하는 것입니다.
위상 제어에서 설정 가능한 위상각의 범위는 30°에서 150°입니다.
위상 설정은 키패드 또는 가변저항을 사용하여 설정합니다.
파형 생성 시작 시 위상은 150°부터 시작하여 설정한 위상각까지 서서히 감소하고
파형 생성 중지 시 150°까지 서서히 증가하는 Soft Start 기능이 있습니다.
AC IN으로 들어오는 사인파의 위상은 아날로그 입력으로 감지할 수 있으며, 타이머1을
사용하여 위상을 제어할 수 있습니다.
타이머 1은 60Hz의 주기를 360으로 나눈 약 46.4[us]정도로 설정되어 있습니다.
전체 사이클 제어에서 설정 가능한 범위는 0 cycle(0%)에서 10 cycle(100%)입니다.
사이클 설정은 키패드 또는 가변저항을 사용하여 설정합니다.
지급되는 데모 파일을 사용하여 완성된 동작을 확인할 수 있습니다.
데모 버전은 프로그램 시작 시 아래와 같이 2초 동안 표시됩니다.
WORLDSKILLS 2015
PIC AC CONTROLLER
PHASE CONTROL
&
FULL CYCLE CONTROL
문제 해결 시 데모 버전 프로그램 시작 시 뜨는 문구는 무시 하십시오.
공업전자기기-제2과제-29-3
2. 프로그램 기능 설명
RTC Control
l void RTC_DAY_SET(int y, int m, int dt, int dy);
RTC에 연, 월, 일, 요일을 저장합니다
l void RTC_TIME_SET(int h, int m, int s);
RTC에 시, 분, 초를 저장합니다
l void RTC_GET_DAY(int *year, int *month, int *date, int *day);
RTC의 연, 월, 일, 요일을 불러옵니다
l void RTC_GET_TIME(int *hour, int *min, int *sec);
RTC의 시, 분, 초를 불러옵니다
Graphic Display Control
l void GLCD_INIT();
그래픽 디스플레이를 초기화 합니다.
l void GLCD_CLEAR();
그래픽 디스플레이 화면을 초기화 합니다.
l void gotoxy(int a, int b);
그래픽 디스플레이 문자 좌표를 지정합니다.
Example) gotoxy(4, 6); // 4열 6행에 문자 좌표를 지정합니다.
l void GLCD_Dot(unsigned char xx,unsigned char yy);
그래픽 디스플레이에 픽셀을 그립니다.
Example) GLCD_Dot(32,45); // 32열 45행 픽셀을 그립니다.
l GLCD_Dot_Clear(unsigned char xx,unsigned char yy);
그래픽 디스플레이에 픽셀을 지웁니다.
Example) GLCD_Dot_Clear(16,48); // 16열 48행 픽셀을 지웁니다.
l void str_out(char str[30]);
그래픽 디스플레이에 문자열을 씁니다.
공업전자기기-제2과제-29-4
l void str_out2(char str[30]);
그래픽 디스플레이에 반전된 색상의 문자열을 씁니다.
l void GLCD_Line(char x1,char y1,char x2,char y2);
그래픽 디스플레이에 선을 그립니다.
Example) GLCD_Line(5,9,3,10) // (5,9)부터 (3,10)까지 선을 그립니다.
l void GLCD_Line_Clear(char x1, char y1, char x2, char y2);
그래픽 디스플레이에 선 모양으로 지웁니다.
Example) GLCD_Line(5,9,3,10) // (5,9)부터 (3,10)까지 선 모양으로 지웁니다.
Graphic - Phase control and Full cycles
l Graphic_Phase(char angle);
그래픽 디스플레이에 설정한 위상각의 파형을 그립니다
Example) Graphic_Phase(90); // 그래픽 디스플레이에 위상각 90°의 파형을 그립니
다.
l Graphic_Cycle(char cycle);
그래픽 디스플레이에 설정한 값의 cycle 파형을 그립니다
Example) Graphic_Cycle(5); // 그래픽 디스플레이에 5 cycle의 파형을 그립니다.
공업전자기기-제2과제-29-5
3. 동작 요구사항
주어진 예제 프로그램을 수정하거나 참조하여 다음 작업을 완성하시오.
함수 발생기를 60Hz, 10Vpp, 정현파로 설정한 뒤 AC IN에 입력하시오.
TASK A. RTC
A1. 우측 상단에 실시간으로 날짜, 시간을 표시하고 온도를 표시하시오.
날짜 서식: DD/MM/YY
DD = 현재 일, MM = 현재 월, YY = 현재 년
시간 서식: HH:MM:SS
HH = 현재 시, MM = 현재 분, SS = 현재 초
온도 서식: XX.X°C
XX.X = 현재 온도 값 (소수점 1의 자리까지 표시)
아래의 그림을 참조하시오.
2 2 / 0 7 / 1 5
P I C A C 0 8 : 4 9 : 0 8
C O N T R O L L E R 1 9 . 0 ° C
> A . P H A S E C O N T R O L
B . F U L L C Y C L E
P R E S S D T O E N T E R
그림 5-1 : 메인 메뉴(RTC와 온도)(A를 선택했을 때)
A2. 키 A와 B를 눌러 작업을 선택하시오. 선택된 작업은 반전된 색상으로 표시하시오.
공업전자기기-제2과제-29-6
2 2 / 0 7 / 1 5
P I C A C 0 8 : 4 9 : 4 3
C O N T R O L L E R 1 9 . 0 ° C
A . P H A S E C O N T R O L
> B . F U L L C Y C L E
P R E S S D T O E N T E R
그림 5-2 : 메인 메뉴(RTC와 온도)(B를 선택했을 때)
Task B. 위상 제어(Phase Control)
B1. 그림 5-1에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 적색 LED(LED2)를 점등한 뒤
다음과 같이 그래픽 디스플레이에 표시하시오.
P H A S E C O N T R O L
> A . B Y K E Y P A D
B . B Y T R I M P O T
C . S O F T S T A R T S E T .
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 6-1: 위상 제어 메뉴(A를 선택했을 때)
B2. 키 A,B와 C를 눌러 작업을 선택하시오. 선택된 작업은 반전된 색상으로 표시하시오.
공업전자기기-제2과제-29-7
P H A S E C O N T R O L
A . B Y K E Y P A D
> B . B Y T R I M P O T
C . S O F T S T A R T S E T .
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 6-2: 위상 제어 메뉴(B를 선택했을 때)
P H A S E C O N T R O L
A . B Y K E Y P A D
B . B Y T R I M P O T
> C . S O F T S T A R T S E T .
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 6-3: 위상 제어 메뉴(B를 선택했을 때)
B3. 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 적색 LED(LED2)를 소등한 뒤
그림 5-1로 돌아가시오.
TASK B1. 키패드 사용하여 설정
B1.1. 그림 6-1에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 다음과 같이
그래픽 디스플레이에 표시하시오.
공업전자기기-제2과제-29-8
P H A S E C O N T R O L
( K E Y P A D )
A N G L E ( ° ) = 0 9 0
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 7: 위상 제어 – 키패드로 설정
B1.2. 키패드의 숫자로 각도 값을 입력하시오.
(30°~150°를 벗어나지 않도록 하시오. 재입력이 가능하도록 하시오.)
B1.3. 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 입력한 각도 값에 맞게
그래픽 디스플레이에 표시하고 LOAD(K1)에 파형을 출력하시오.
그림 8: 위상 제어 – 파형 생성 화면(예: 위상 값 90°)
공업전자기기-제2과제-29-9
그림 9: 위상 제어 – 파형 생성 측정(예: 위상 값 90°)
B1.4. 파형을 생성하는 도중 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 파형 생성을
중지하고 그림 7로 돌아가시오.
B1.5. 그림 7에서 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 그림 6-1으로 돌아가시오.
Task B2. 가변저항 사용하여 설정
B2.1. 그림 6-2에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 다음과 같이
그래픽 디스플레이에 표시하시오.(좌측 중앙의 0516은 ADC 값이다.)
P H A S E C O N T R O L
( T R I M P O T )
A N G L E ( ° ) = 0 9 0 0 5 1 6
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 10: 위상 제어 – 가변저항으로 설정
공업전자기기-제2과제-29-10
B2.2. 가변저항으로 각도 값을 입력하시오. (30°~150°를 벗어나지 않도록 하시오.)
B2.3. 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 입력한 각도 값에 맞게
그래픽 디스플레이에 표시하고 LOAD(K1)에 파형을 출력하시오.
그림 11-1: 위상 제어 – 파형 생성 화면(예: 위상 값 90°)
그림 11-2: 위상 제어 – 파형 생성 측정(예: 위상 값 90°)
B2.4. 파형을 생성하는 도중 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 파형 생성을
중지하고 그림 10으로 돌아가시오.
B2.5. 그림 10에서 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 그림 6-2로 돌아가시오.
공업전자기기-제2과제-29-11
Task B3. Soft Start 설정
(파형이 150°에서 설정 각까지 감소하거나 설정 각에서 150°까지 증가하는 시간 설정 )
그림 12: 위상 제어 – Soft Start(예: 3초로 설정)
B3.1. 그림 6-3에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 다음과 같이
그래픽 디스플레이에 표시하시오.
P H A S E C O N T R O L
( S O F T S T A R T )
T I M E ( S ) = 3
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 13: 위상 제어 – Soft Start 설정
B3.2. 키패드 숫자로 초를 입력하시오. (1s~6s를 벗어나지 않도록 하시오.)
B3.3. 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 입력한 값을 EEPROM에 저장하시오.
B3.4. 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 그림 6-3으로 돌아가시오.
공업전자기기-제2과제-29-12
Task C. 전체 사이클 제어(Full Cycle Control)
C1. 그림 5-2에서 B를 선택한 후 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고
녹색 LED(LED1)를 점등한 뒤 다음과 같이 그래픽 디스플레이에 표시하시오.
F U L L C Y C L E
> A . B Y K E Y P A D
B . B Y T R I M P O T
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 14-1: 전체 사이클 제어 메뉴(A를 선택했을 때)
C2. 키 A와 B를 눌러 작업을 선택하시오. 선택된 작업은 반전된 색상으로 표시하시오.
F U L L C Y C L E
A . B Y K E Y P A D
> B . B Y T R I M P O T
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 14-2: 전체 사이클 제어 메뉴(B를 선택했을 때)
C3. 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 녹색 LED(LED1)를 소등한 뒤
그림 5-2로 돌아가시오.
공업전자기기-제2과제-29-13
Task C1. 키패드 사용하여 설정
C1.1. 그림 14-1에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 다음과 같이
그래픽 디스플레이에 표시하시오.
F U L L C Y C L E
( K E Y P A D )
C Y C L E S ( N ) = 0 4
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 15: 전체 사이클 제어 – 키패드로 설정
C1.2. 키패드의 숫자로 cycle 값을 입력하시오. (0~10까지 입력하시오.)
2 cycles = 20% 5 cycle = 50% 10 cycle = 100%
C1.3. 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 입력한 값에 맞게
그래픽 디스플레이에 표시하고 LOAD(K1)에 파형을 출력하시오.
그림 16-1: 전체 사이클 제어 – 파형 생성 화면(예: cycle 값 04(40%))
공업전자기기-제2과제-29-14
그림 16-2: 전체 사이클 제어 – 파형 생성 측정(예: cycle 값 04(40%))
C1.4. 파형을 생성하는 도중 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 파형 생성을
중지하고 그림 15로 돌아가시오.
C1.5. 그림 15에서 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 그림 14-1으로 돌아가시오.
Task C2. 가변저항 사용하여 설정
C2.1. 그림 14-2에서 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 다음과 같이
그래픽 디스플레이에 표시하시오. (좌측 중앙의 0462은 ADC 값이다.)
F U L L C Y C L E
( T R I M P O T )
C Y C L E S ( N ) = 0 4 0 4 6 2
P R E S S D T O E N T E R
P R E S S # T O B A C K
그림 17: 전체 사이클 제어 – 가변저항으로 설정
공업전자기기-제2과제-29-15
C2.2. 가변저항으로 cycle 값을 입력하시오. (0~10까지 입력하시오.)
ADC value Cycle(N)
0 – 99 0
100 - 199 1
200 – 299 2
300 – 399 3
400 – 499 4
500 – 599 5
600 – 699 6
700 – 799 7
800 - 899 8
900 – 999 9
1000 - 1023 10
표 1: 전체 사이클 제어 – 가변저항으로 설정
C2.3. 키 D(ENTER)를 누르면 부저를 2번 울리고 입력한 값에 맞게 그래픽 디스플레이에
표시하고 LOAD(K1)에 파형을 출력하시오.
그림 18-1: 전체 사이클 제어 – 파형 생성 화면(예: cycle 값 04(40%))
공업전자기기-제2과제-29-16
그림 18-2: 전체 사이클 제어 – 파형 생성 측정(예: cycle 값 04(40%))
C2.4. 파형을 생성하는 도중 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 파형 생성을
중지하고 그림 17로 돌아가시오.
C2.5. 그림 15에서 키 #(BACK)을 누르면 부저를 1번 울리고 그림 14-2으로 돌아가시오.
4. 유의사항
가. 안전사고에 유의하시오.
나. 심사위원 및 집행위원의 지시에 순응 하시오.
공업전자기기-제2과제-29-17
5-1. 회로도 #1
공업전자기기-제2과제-29-18
5-2. 회로도 #2
공업전자기기-제2과제-29-19
6-1. 재 료 목 록 직 종 명공업전자기기
(프로그램설계-Target)일련
번호재 료 명 규 격(치수) 단위
1인당
소요량
공동
소요량
추 정
단 가비 고
1 IC LM358 개 1 PCB2
2 IC D3231 개 1 PCB2
3 IC DG202BDJ 개 1 PCB2
4 LCD ABG128064H05-YHY-R-01 개 1 PCB2
5 온도센서 LM35 개 1 PCB2
6 저항 2.2Ω, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
7 저항 330Ω, 1/4W, 5% 개 2 PCB2
8 저항 1KΩ, 1/4W, 5% 개 6 PCB2
9 저항 2.2KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
10 저항 10KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
11 저항 18KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
12 저항 27KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
13 저항 39KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
14 저항 56KΩ, 1/4W, 5% 개 1 PCB2
15 저항 68KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
16 저항 82KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
17 저항 100KΩ 1/4W 5% 개 2 PCB2
18 저항 120KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
19 저항 150KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
20 저항 220KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
21 저항 330KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
22 저항 470KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
23 저항 820KΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
24 저항 1.5MΩ 1/4W 5% 개 1 PCB2
25 반고정 저항 VZ067TL7-10KΩ 개 2 PCB2
공업전자기기-제2과제-29-20
6-2 재 료 목 록 직 종 명공업전자기기
(프로그램설계-Target)
일련
번호재 료 명 규 격(치수) 단위
1인당
소요량
공동
소요량
추 정
단 가비 고
26 세라믹 콘덴서 100nF 개 2 PCB2
27 세라믹 콘덴서 1nF 개 1 PCB2
28 TR 2SC1815 개 1 PCB2
29 Diode 1N4007 개 3 PCB2
30 LED 5Φ, RED 개 1 PCB2
31 LED 5Φ, GREEN 개 1 PCB2
32 Buzzer SM-1205C 개 1 PCB2
33 Tact SW ITS-1105-5mm 개 16 PCB2
34 Test Point LC-2-G 개 5 PCB2
35 전원 단자 CLL5.08-2P(녹색2P) 개 2 PCB2
36 핀 헤더 1X14P(암, 수) 개 1 PCB2
37 핀 헤더 1X4P(암) 개 1 PCB2
38 커넥터 HIF3FB-34PA-2.54DSA 개 2 PCB2
39 커넥터 HIF3BA-34D-2.54R 개 2 PCB2
40 납 무연납, Φ0.6mm m 3 PCB2
41 3색 단선 0.3mm m 1 PCB2
공업전자기기-제2과제-29-21
6-3 재 료 목 록 직 종 명공업전자기기
(프로그램설계-Main)일련
번호재 료 명 규 격(치수) 단위
1인당
소요량
공동
소요량
추 정
단 가비 고
1 SMD IC ATMEGA128 개 1 PCB2
2 SMD IC FT232RL 개 1 PCB2
3 SMD IC 7805(D-PAK) 개 1 PCB2
4 IC[RA128]_Atmega128A
-AU (변환기판부착)개 1 PCB2
5 Tact Switch ITS-1105-7mm 개 1 PCB2
6 전원단자 CLL5.08-3P(녹색 3P) 개 1 PCB2
7 SMD LED1 Green (3.2×1.6) 개 1 PCB2
8 SMD LED2 Red (3.2×1.6) 개 1 PCB2
9 SMD Diode BAW56 개 1 PCB2
10 칩 DIODE SK14B 개 2 PCB2
11 X-tal 16MHz(ATS Type) 개 1 PCB2
12 칩 저항 680Ω,(2012) 개 2 PCB2
13 칩 저항 2.2,(2012) 개 1 PCB2
14 칩 저항 10,(2012) 개 2 PCB2
15 칩 콘덴서22uF(CHIP TANTAL A
SIZE)개 3 PCB2
16 칩 콘덴서 18pF, (2012) 개 2 PCB2
17 칩 콘덴서 0.1uF, (2012) 개 5 PCB2
18 미니점퍼 OKF1027-6[2.54mm] 개 1 PCB2
19 커넥터 NW3-USBC-008 개 1 PCB2
20 커넥터 HIF3FB-34PA-2.54DSA 개 2 PCB2
21 커넥터 HIF3BA-34D-2.54R 개 2 PCB2
22 핀 헤더 2P(수) 개 2 PCB2
23 핀 헤더 2X3P(수) 개 1 PCB2
24 핀 헤더 2X5P(수) 개 1 PCB2
25 핀 헤더 2X8P(암, 수) 개 4 PCB2
공업전자기기-제2과제-29-22
6-4. 재 료 목 록 직 종 명공업전자기기
(프로그램설계-Main)일련
번호재 료 명 규 격(치수) 단위
1인당
소요량
공동
소요량
추 정
단 가비 고
25 볼트 3Φ, 5mm 개 4 PCB2
26 PCB SUPPORT 3Φ, 5mm, 암 개 4 PCB2
27 평와샤 3Φ 개 4 PCB2
28 IDC Cable34P (1.27mm/1M)
2.54mm 소켓용m 1 PCB2
29 PCB Bare PCB 장 1 PCB2
* Main PCB는 재료목록을 보고 조립하여 지참할 것.
공업전자기기-제2과제-29-23
7-1 Main PCB-Top Component
공업전자기기-제2과제-29-24
7-2 Main PCB-Bottom Component
공업전자기기-제2과제-29-25
7-3 Main PCB-Top Layer
공업전자기기-제2과제-29-26
7-4 Main PCB-Bottom Layer
공업전자기기-제2과제-29-27
8-1. Target PCB-TOP Component
공업전자기기-제2과제-29-28
8-2. Target PCB-Bottom Component
공업전자기기-제2과제-29-29
8-3. Target PCB-Bottom Layer
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