임베디드 센서, MEMS, Driver

센서

정보를 수집하여 수치 값으로 만들어 내는 장치를 말한다.

사람의 다섯가지 감각 뿐만 아니라, 초음파/압력/자기/온도/가스/가속도 등을 수치로 만들어 낼 수 있다.

 

 

 

센서의 활용

출입문, 창문에 적외선을 설치하여 침입 탐지 시스템을 만들 수 있다.

심장박동수, 체온 감지, 혈압 등을 센서로 측정하여 스마트 워치에 수치로 나타낼 수 있다.

x, y, z 좌표를 자이로 센서로 수치화 하여 게임 등에 활용할 수 있다.

 

 

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)

반도체 제조 공정으로 만드는 초소형 기계이다.

톱니바퀴 등을 Nano공정으로 제작한다.

초소형 센서를 제작할 때 이 기술을 사용한다.

 

MEMS - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

MEMS는 자동차 / 정보통신 분야 등 다양한 곳에 활용되고 있다.

• 에어백용 가속도 센서
• 차체 제어용 자이로 센서
• 타이어 공기압 센서 등등
• 광신호 분리기
• 광단속기
• 정보 검출기 등등

 

Driver

MCU를 이용한 다수의 장치를 제어한다고 가정해 보자

 

MCU가 64개의 LED를 모두 제어하려고 한다면 GPIO PIN이 부족할 것이다.

또한, 프로그래밍 시에도 코드가 길어짐에 따라 유지보수가 힘들어진다.

 

Driver는 모듈을 제어할 수 있는 인터페이스 역할을 한다.

Driver가 LED에게 명령을 내리기 때문에 MCU는 Driver만 제어하면 된다.

 

 

대표적인 드라이버

• FND Driver
• 모터 Driver
• LCD Driver
• LED Driver

 

IMU(Inertial Measurement Unit)

관성 측정 장치로, 물체의 기울기를 읽어 현재 위치/방향 등 다양한 정보를 측정할 수 있다.

드론/자동차/선박 등 다양한 임베디드 장치에서 사용되고 있다.

 

몇 개의 센서를 사용하는지에 따라 정밀도가 달라진다.

 

3축 센서

• 자이로스코프 or 가속도 센서 or 지자기 센서
• (X, Y, Z) 값을 읽을 수 있음

 

6축 센서

• 자이로스코프 + 가속도 센서
• (X, Y, Z) 두 set 값을 읽을 수 있음

 

9축 센서

• 자이로스코프 + 가속도 센서 + 지자기 센서
• (X, Y, Z) 세 set 값을 읽을 수 있음

 

실습용 장치

라즈베리파이 보드를 사용하는 실습용 장치로 센스햇이 있다.

센스햇은 가속도, 자이로스코프, 온도, 기압, 습도와 같은 다양한 센서를 포함하고 있다.

따라서 관련 실습은 센스햇을 사용하여 진행한다.