• AT91SAM7S 의 기본구조

1. 특징

ARM7TDMI® ARM® Thumb® 프로세서 사용 :

고성능 32비트 RISC 구조, 16비트 명령 구조, In-circuit Emulation, Debug 지원 하는 것이 다른 ARM과 차별화 됩니다. 일반적인 ARM 구조 및 특성은 따로 설명하지는 않겠습니다.

내부 Flash Memory :

• AT91SAM7S512 : 선택 가능한 256byte 단위의 1024 Page Flash 2개로 구성
• AT91SAM7S256 : 256byte 단위의 1024 Page Flash로 구성
• AT91SAM7S128 : 256byte 단위의 512 Page Flash로 구성
• AT91SAM7S64 : 128byte 단위의 512 Page Flash로 구성
• AT91SAM7S321/32 : 128byte 단위의 256 Page Flash로 구성
• 가장 늦은 동작도 30Mhz 이상으로 가능
• 최대 빠른 속도에서 Thumb 명령이 가능한 Prefetch Buffer
• Page 프로그램은 6ms, Page erase 및 Full Erase 는 15ms 로 동작
• Flash 는 10년 보증에 10,000번 쓰기 가능하며, Sector Lock , Flash Security Bit 가 지원

고속 내부 SRAM :

• AT91SAM7S512/256 : 64 kbytes
• AT91SAM7S128 : 32 kbytes
• AT91SAM7S64 : 16 kbytes
• AT91SAM7S321/32 : 8 kbytes

내부 주변장치

• Memory Controller (MC) : 다양한 메모리 동작 지원
• Reset Controller (RSTC) : Power-on Reset, Brown-out Detector 제어, 외부 Reset 신호제어
• Clock Generator (CKGR) : 저전력 RC Oscillator 내장, 3 to 20 MHz On-chip Oscillator and one PLL 내장
• Power Management Controller (PMC) : 소프트웨어 전원 최적화 기능, 낮은 클럭 모드(500hz 이하 동작), Idle 모드 등 3개의 프로그램 가능한 모드지원, 각종 클럭의 임의 조정, 주변자치 클럭 공급 제어 가능
• Advanced Interrupt Controller (AIC) :개별적으로 선택 가능한 8단개의 인터럽트 벡터 소스, 2개 또는 1개(T91SAM7S32)의 외부 인터럽트, 한 개의 빠른 인터럽트 소스, Spurious Interrupt Protected 등의 제어

• Debug Unit (DBGU) : 2 wire UART로 인터럽트 가능한 디버깅 통신 지원
• Periodic Interval Timer (PIT) : 20bit Programmable Counter + 12bit Interval Counter 내장
• Windowed Watchdog (WDT) : 12bit key 프로텍트 가능한 카운터, Reset 또는 인터럽트 처리로 사용가능, 디버깅 중에는 idle 상태 또는 정지 상태 유지
• Real-time Timer (RTT) : 내부 RC Oscillatorfh 동작, 32bit Counter
• One Parallel Input/Output Controller (PIOA): 개별적으로 프로그램 적으로 설정해서 사용할 수 있는 I/O
• Eleven (AT91SAM7S512/256/128/64/321) or Nine (AT91SAM7S32) Peripheral DMA Controller (PDC) : 주변장치의 DATA 전송을 빠르게 도와줌
• One USB 2.0 Full Speed (12 Mbits per Second) Device Port (Except for the AT91SAM7S32): USB 2.0 지원함
• One Synchronous Serial Controller (SSC) : 동기 전송을 지원함 (예로 I2S)
• Two (AT91SAM7S512/256/128/64/321) or One (AT91SAM7S32) Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitters : 비동기 통신을 지원함, full modem, IrDA, RS-485등을 하드웨어적으로 지원함
• One Master/Slave Serial Peripheral Interface (SPI): 8bit 또는 16bit 로 data 를 전송하수 있으며, 4개까지 확장 가능
• One Three (AT91SAM7S512/256/128/64/321)-channel or Two (AT91SAM7S32)-channel 16-bit Timer/Counter (TC): 16bit 타이머 카운트 내장
• One Four-channel 16-bit PWM Controller (PWMC): PWM 제어기 내장
• One Two-wire Interface (TWI) : I2C 인터페이스를 지원
• One 8-channel 10-bit Analog-to-Digital Converter, Four Channels Multiplexed with Digital I/Os : 8개의 10bit Analog-to-Digital , 4개는 전용핀으로 사용
• SAM-BA™ Boot Assistant : SAM-BA 프로그램을 이용해 ISP 동작 지원
• IEEE® 1149.1 JTAG Boundary Scan on All Digital Pins: JTAG 을 이용한 다운로드 및 디버깅 지원
• 모든 I/O 는 5V-tolerant를 지원하며 , 4개의 port(PA3 ~PA0)는 16mA 까지 Drive 가능
• CORE는 1.8V의 내장된 Regulator 로 동작, 100mA 까지 출력가능
• I/O는 3.3V 또는 1.8V로 동작가능 하면 FLASH는 3.3V로 동작

   

일명 납 축전지를 많이 쓰고 있다.

많은 전류를 사용해야 하는 시스템에도 많이 사용 하게 된다.

이 축전지는 주의 해야 할 몇 가지 특성이 있다.

일반적으로 사용하는 12V 의 경우 최대 충전 전압 은 약 13.7V로 하는 것이 좋다.

과 충전 되면 망가지는 것은 알고 있을 것이다.

방전 전압이 있다. 약 10V 정도 인데 이 전압 아래로 떨어지면 망가진다.

다시 말해서 다시 충전이 재 성능으로 안 된다. 이것을 과 방전이라고 한다.

이번에 볼 IC는 과 충전을 안 해주도록 하는 IC 다 ST에서 나온 것으로 PB137이라 한다.

출력 전압이 13.7V 로 딱 납 축전지 충전용으로 사용이 가능하다.

충전 중 소모 전류에 따라 발열이 발생하기 때문에 방열판도 고려 해야 한다.

RTC용 건전지는 CR2032 같은 리튬 건전지를 사용 한다.

문제는 일정 시간 후 갈아 주어야 한다는 것이다.

그래서 충전이 가능한 Lithium-Ion 건전지를 사용하기도 하는데

이것도 수명은 있다. 잦은 충 방전을 하면 시간이 지나면 문제가 생기는듯 하다.

보통 네비게이션 GPS안테나 같은 곳에 사용하는데 , GPS정보를 전원이 꺼지면

가지고 있다가 다시 전원이 들어오면 기존에 가지고 있던 위치 정보부터 다시 검색을

해서 GPS 잡는 시간을 줄이는데 이 건전지가 망가지면 기존 위치 정보를 잊어버려

처음부터 다시 잡기 때문에 시간이 많이 걸리는 것을 볼 수 있다.

seiko-microbatteries.pdf

일반 적인 사용 회로는 아래 처럼 하면 된다.

고 전류 Relay .. 정말 종류가 많이 있을 것이다.

그 중 AC 단에 사용 가능한 Relay 를 살펴 보았다.

송천 릴레이 : 888H-1AH

가격이 훌륭하고 안정적이다. 국내에는 잘 안 알려졌지만 쓸만 하다.

888H-1AH-F-S-IR-12VDC.pdf

Panasoinc : ALF

많이 쓰이던 릴레이. 설명의 여지가 없는 듯 하다.

alf-catalog.pdf

특이한 릴레이가 있어서 좀더 소개 해본다.

국내에서 만든 것인데 Latching RELAY 라는 것이다. 전원이 꺼져도 기존에 연결 되어 있던

접점을 그대로 유지 하고 있다.

장점은 접점이 변경될 때만 전원을 인가해 주면 된다는 것이다.

(접점 변경시 모터를 돌려서 접점을 변경해 두고 사용한다.. 이렇게 생각하면 편리할 것이다.)

Latching_Relay(2011).pdf

전류 센서

다양한 전류센서가 존재 한다.

Transformer 를 이용한 전류센서방법, Hall Sensor 를 이용한 방법, 저항과 차동 OPAMP를 이용한 방법, 내가 아는 것만 해도 몇 가지나 된다.

그중 AC전원에서 사용하기 편리한 Transformer 를 이용한 전류센서를 고찰 해 보고자 한다.

아래의 내용은 그 한 예다. 한쪽에서 전류가 흐르면 다른 쪽에서 전류가 유도 되는 방식 이다.

The current-sense transformer CSE187-L¹⁾ was chosen (relative low cost, off-the-shelf component). The following image shows the interface with the Power Metering IC:

• Iin (max) = 208 A²⁾
• Vout (max) = +- 250 mV³⁾
• N = 500⁴⁾, therefore:
• R = 425 mOhm

• http://paginas.fe.up.pt/~ee04010/pdi/doku.php?id=imp

위와 같은 방법을 구현 하려면 해당 제품이 있어야 하는데 국내에서 수급이 가능하다.

( Eleparts.co.kr 에서 구했다. )

사용 전류에 따라 전압 형태로 나타나다. 즉 전압의 크기를 보면 전류가 얼마나 쓰이고 있는지 알 수 있다.

그러나 MCU 등에서 바로 연결해서 읽어 보기는 어렵다.

이유는 스코프로 찍어 보면 사인파 가 나오는 것을 볼 수 있다. 즉 바로 입력하면 I/O에 양 전원과 음 전원이 바로 들어 가기 때문이다.

일단 초단에서 보호회로를 넣어서 보호할 필요가 있다.

아래 그림처럼 Zener 다이오드를 사용하는 것이 대표적인 예다.

Zener Limiter

A single Zener diode can limit one side of a sinusoidal waveform to the zener voltage while clamping the other side to near zero. With two opposing zeners, the waveform can be limited to the zener voltage on both polarities.

일반 다이오드를 이용해서 ESD 방지용으로 많이 쓰는 회로다.

그 외에 부가적으로 OPAMP등을 넣으면 좀더 안정적으로 사용이 가능 하다.