KR101735301B1 - 마이크로컨트롤러 키트 - Google Patents

마이크로컨트롤러 키트 Download PDF

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KR101735301B1
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허경용
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(주)티앤원
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트는, 제1 마이크로컨트롤러, 상기 제1 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제1 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제1 모듈 연결 커넥터를 구비한 메인 모듈; 제2 마이크로컨트롤러, 상기 제2 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제2 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제2 모듈 연결 커넥터를 구비한 확장 모듈; 및 상기 메인 모듈과 상기 확장 모듈은 상호 접속하는 연결 케이블 장치;를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.

Description

마이크로컨트롤러 키트{Microcontroller Kit}
본 발명은 마이크로컨트롤러 키트에 관한 것으로 상세하게는 모듈의 확장이 가능하고, 사용자의 교육의 효율성을 강조한 마이크로컨트롤러 키트에 관한 것이다.
마이크로컨트롤러는 모든 종류의 간단하고 작은 미니 컴퓨터의 한 종류이다. 일반적인 예로는 마이크로컨트롤러가 내장된 가전제품이나 단말기와 같이 버튼과 디지털 화면을 구비하고 정보 처리를 수행하는 마이크로컨트롤러를 구비한 전자제품이다.
이러한 가전제품이나 단말기 뿐만 아니라 로보트, 기계, 우주선 설계 그리고 하이테크 기기들도 또한 마이크로 컨트롤러로 제작된다.
이처럼 일반 가전기기로부터 과학적인 방법들과 우주 항공기술의 응용으로부터 온 모든 방법들까지 마이크로컨트롤러의 기본기술로부터 출발하고, 마이크로컨트롤러의 동작 과정을 이해하고, 다양한 응용 제품을 제작 교육용으로 마이크로컨트롤러 키트가 소개되고 있다.
이러한 마이크로컨트롤러 키트는 마이크로컨트롤러에 대한 비교적 기초 지식을 가진 자가 응용 제품을 개발하는데 많은 도움을 준다. 그러나 마이크로컨트롤러에 대한 이해가 전무가 초보자의 입장에서는 각 모듈의 제품 종류나 특성 그리고 기능에 따라 다양한 입출력 포트를 구비하는 등의 이유로 키트를 구성하는 각종 모듈들의 조립과 연결에 있어서 처음부터 많은 어려움을 겪는다.
이와 관련하여 종래 마이크로컨트롤러의 기능학습을 위한 트레이닝 키트로써 한국등록특허 10-1059347는 마이크로컨트롤러의 각핀에 부여되는 특수기능을 그대로 사용할 수 있으면서도 버스 커넥터를 통해 범용입출력포트로도 사용될 수 있는 트레이닝키트용 마이크로컨트롤러 모듈을 제공한다. 이처럼 한국등록특허 10-1059347는 트레이닝 키트의 특수기능과 일반기능을 변경 사용 가능한 포트를 개시하여 마이크로컨트롤러에 대한 기본 지식을 갖춘 자가 필요에 따라서 포트를 특수 기능과 일반 기능 별로 구분하여 사용할 수 있도록 한다. 그러나, 한국등록특허 10-1059347는 종래 기술과 마찬가지로 마이크로컨트롤러에 대한 기초 지식이 없는 초학자가 모듈들간의 적절한 초기 조립 단계에 있어서 어려움을 겪을 수 있는 문제점을 여전히 내제하고 있어 초학자가 마이크로컨트롤러 키트의 접근의 용이성을 높이기 위한 마이크로컨트롤러 키트 개발에 대한 필요성이 꾸준히 제기되고 있다.
한국등록특허 10-1059347
본 발명의 목적은 메인모듈과 확장모듈을 이용하여 다앙한 연결 형태를 취할 수 있는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.
또한 연결분배모듈을 이용하여 메인모듈과 확장모듈의 연결을 다양성을 확보할 수 있는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.
또한 모듈들 간의 연결에 있어서 연결 케이블 장치와 커넥터의 연결의 용이성을 확보하여 초학자로 하여금 모듈들 간의 연결의 어려움을 해소함과 동시에 키트를 통한 전자제품 제조에 도움을 주는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트는, 제1 마이크로컨트롤러, 상기 제1 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제1 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제1 모듈 연결 커넥터를 구비한 메인 모듈; 제2 마이크로컨트롤러, 상기 제2 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제2 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제2 모듈 연결 커넥터를 구비한 확장 모듈; 및 상기 메인 모듈과 상기 확장 모듈은 상호 접속하는 연결 케이블 장치;를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 연결 케이블 장치는, 상기 메인 모듈과 상기 확장 모듈은 직렬 접속하는 직렬 연결 케이블 장치 및 상기 메인 모듈에 복수의 상기 확장 모듈을 병렬 접속하는 병렬 연결 케이블 장치 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 펌웨어용커넥터는 ISP((In System Programming) 커넥터와 상기 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 커넥터 그리고 USB(Universal Serial Bus) 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트는, 상기 메인 모듈과 상기 확장 모듈을 상호 접속하는 연결 분배 모듈;을 더 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의, 상기 제1 모듈 연결 커넥터와 상기 연결 분배 모듈의 메인커넥터를 상호 접속하는 제1 연결 케이블 장치; 상기 제2 모듈 연결 커넥터와 상기 연결 분배 모듈의 확장커넥터를 상호 접속하는 제2 연결 케이블 장치;를 더 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 메인 모듈은 상기 확장 모듈과 I2C(Inter Integrated Circuit) 통신에 기초하여 상기 확장 모듈을 구별하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 메인 모듈은 상기 확장 모듈과 SMBus(System Management Bus) 통신에 기초하여 상기 확장 모듈을 구별하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 연결 케이블 장치는, 배선부를 포함하고, 상기 배선부는 전원배선, 데이터배선 및 리셋배선 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 전원배선은 제1 및 제2 전원용 배선 및 그라운드(Ground) 배선 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 상기 데이터배선은 전이중 방식 또는 반이중 방식 중 어느 하나의 연결선을 포함하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의, 상기 연결 케이블 장치는 배선부, 접속부, 접속관리부를 포함하고, 상기 접속관리부는, 제1 배터리부, 제1 전자석, 상기 제1 배터리부의 전원을 이용하여 제1 전자석의 극성을 제어하는 제1 전자석 제어부 및 제1 통신부를 포함하고, 상기 메인 모듈 및 상기 확장 모듈 중 어느 하나는 접속유도부를 포함하고, 상기 접속유도부는 제2 배터리부, 복수의 커넥터와 상기 복수의 커넥터 각각에 배치된 복수의 서브 전자석, 상기 제2 배터리부의 전원을 이용하여 상기 복수의 서브 전자석 각각의 극성을 제어하는 제2 전자석 제어부 및 상기 제1 통신부와 통신하여 상기 연결 케이블 장치의 주소 정보 및 상기 제1 전자석의 극성 정보를 수신하는 제2 통신부를 포함하고, 상기 상기 제2 전자석 제어부는 상기 복수의 커넥터 중 상기 접속부와 매칭되는 커넥터에 대응하는 서브 전자석의 극성을 상기 제1 전자석의 극성과 반대로 변환하고, 나머지 서브 전자석의 극성을 상기 제1 전자석의 극성과 동일한 극성으로 변환하는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예는 메인모듈과 확장모듈을 이용하여 다앙한 연결 형태를 취할 수 있고, 또한 연결분배모듈을 이용하여 메인모듈과 확장모듈의 연결을 다양성을 확보할 수 있으며, 모듈들 간의 연결에 있어서 연결 케이블 장치와 커넥터의 연결의 용이성을 확보하여 초학자로 하여금 모듈들 간의 연결의 어려움을 해소함과 동시에 키트를 통한 전자제품 제조에 도움을 주는 마이크로컨트롤러 키트를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 메인모듈의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 연결분배모듈의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 확장모듈의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 모듈들의 종속 접속 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 모듈들의 병렬 접속 관계를 나타낸 도면이며, 도 7은 연결분배모듈을 이용한 모듈들의 접속 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 연결 케이블 장치의 구성도이다.
도 9는 연결 케이블 장치의 배선부를 나타낸 도면이다.
도 10은 접속관리부의 상세 구성도이다.
도 11은 모듈들의 접속유도부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로컨트롤러 키트의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 메인모듈의 상세 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트(10)는 메인모듈(100)을 포함할 수 있고, 상기 메인모듈(100)은 기판과 상기 기판 상에 배치된 마이크로컨트롤러(110), 펌웨어용커넥터(120), 적어도 하나의 모듈 연결 커넥터(140), 리셋버튼(150)을 포함할 수 있다.
상기 마이크로컨트롤러(110)는 중앙컨트롤러(CPU)와 메모리 그리고 입출력 포트를 내장한 유닛(Unit)이 될 수 있다. 상기 마이크로컨트롤러(110)는 내부의 메모리를 읽어드려 정보 처리를 수행할 수 있다.
상기 펌웨어용커넥터(120)는 USB(Universal Serial Bus) 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 USB 커넥터를 통해 컴퓨터와 연결하여 코딩한 프로그램을 상기 마이크로컨트롤러(110)에 내장된 메모리에 입력할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트(10)는 메인모듈(100)을 포함할 수 있고, 상기 메인모듈(100)은 마이크로컨트롤러(110), ISP 커넥터(121), UART 커넥터(122), 적어도 하나의 모듈 연결 커넥터(140) 및 리셋버튼(150)을 포함할 수 있다.
상기 ISP((In System Programming) 커넥터(121)와 상기 UART(범용 비동기화 송수신기: Universal asynchronous receiver/transmitter) 커넥터(122)는 컴퓨터에서 코딩한 프로그램을 마이크로컨트롤러(110)에 내장된 메모리에 입력하기 위하여 상기 컴퓨터와 상기 마이크로컨트롤러 키트(100)를 전기적 연결을 제공하기 위한 커넥터이다.
코딩한 프로그램을 마이크로컨트롤러(110)에 입력하는 방식으로 상기 UART 커넥트(122)와 연결된 USB-UART 변환 장치를 통해 입력 가능하고, 상기 ISP 커넥터(121)를 통해 입력할 수 있다.
상기 UART 커넥터(122)는 표준 4핀(RX, TX, VCC, GND) 또는 리셋 핀이 추가된 5핀의 커넥터가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 연결분배모듈의 상세 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트(10)는 메인모듈(100)과 연결분배모듈(200)을 포함할 수 있다.
상기 연결분배모듈(200)은 기판과 상기 기판 상에 배치된 메인커넥터(210)와 확장커넥터(220)를 포함할 수 있다.
상기 메인커넥터(210)는 상기 메인모듈(100)의 연결 커넥터(140)에 연결되고, 상기 확장커넥터(220)는 또 다른 연결분배모듈(200)이나 확장모듈과 연결될 수 있다.
또한 상기 확장커넥터(220)는 복수개의 커넥터로 이루어져 복수의 연결분배모듈(200)이나 확장모듈을 하나의 메인모듈(100)에 연결시킬 수 있다.
상기 연결분배모듈(200)을 메인모듈(100)와 확장모듈(300) 사이에 연결함으로써 메인모듈(100)와 확장모듈(300)의 연결의 다양성을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 확장모듈의 상세 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트(10)는 메인모듈(100)과 연결분배모듈(200) 그리고 확장모듈(300)을 포함할 수 있다.
상기 확장모듈(300)은 기판과 상기 기판 상에 배치된 마이크로컨트롤러(310), 펌웨어용 커넥터로써 ISP 커넥터(321)와 UART 커넥터(322) 그리고 적어도 하나의 제1 모듈 연결 커넥터(340) 그리고 리셋버튼(350) 및 제2 모듈 연결 커넥터(360)을 포함할 수 있다.
상기 제2 모듈 연결 커넥터(360)는 연결분배모듈(200)과 접속될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로컨트롤러 키트의 모듈들의 종속 접속 관계를 나타낸 도면이고, 도 6은 모듈들의 병렬 접속 관계를 나타낸 도면이며, 도 7은 연결분배모듈을 이용한 모듈들의 접속 관계를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 메인모듈(100)과 적어도 하나의 확장모듈(300)은 종속(Cascading) 접속될 수 있다. 도 5에 따르면 상기 확장모듈(300)은 제1 내지 제3 확장모듈(301, 302, 303)이 연결된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 3개 이상의 확장모듈이 종속 접속될 수 있다.
또한 메인모듈(100)과 확장모듈(300)은 직렬 연결 케이블 장치를 통해 연결될 수 있다.
도 6을 참조하면, 메인모듈(100)과 복수의 확장모듈(300)은 병렬 접속될 수 있다.
도 6에 따르면, 상기 확장모듈(300)은 제1 내지 제3 확장모듈(301, 302, 303)이 연결된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 3개 이상의 확장모듈이 병렬 접속될 수 있다.
또한 메인모듈(100)과 확장모듈(300)은 병렬 연결 케이블 장치를 통해 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 메인모듈(100)과 복수의 확장모듈(300)은 연결분배모듈(200)을 통해 상호 연결될 수 있다.
또한 메인모듈(100)과 연결분배모듈(200)은 직렬 연결 케이블 장치로 연결되고, 상기 연결분배모듈(200)과 확장모듈(300)은 병렬 연결 케이블 장치를 통해 연결될 수 있다.
한편 상기 확장모듈(300)의 동작 순서는 연결 순서와 무관하게 동작할 수 있다.
또한 복수개의 확장모듈(300)을 메인모듈(100)에 연결되는 경우, 상기 메인모듈(100)은 복수개의 확장모듈(300) 각각의 주소나 아이디를 통해 구별하는 I2C(Inter Integrated Circuit)나 SMBus(System Management Bus) 통신이 수행될 수 있다. 즉 I2C 통신을 위해 확장모듈(300) 각각의 주소는 확장모듈(300)에 따라 고정된 주소를 사용하거나, SMBus 통신을 위해 확장모듈(300) 각각의 주소는 메인모듈(100)과 통신을 통해 확장모듈(300)이 연결되면 자동으로 결정될 수 있다.
또한 고정 주소를 사용하는 경우 확장모듈(300) 각각의 주소는 각 확장모듈(300) 내의 마이크로컨트롤러(310) 내에 펌웨어를 통해 소프트웨어적인 방법으로 지정할 수 있거나, 확장모듈(300) 각각에 스위치를 부착하고 스위치를 통해 하드웨어적인 방법으로 지정할 수 있다.
한편 상기 확장모듈(300)은 LED 모듈, 버튼 모듈, 텍스트 LCD 모듈, 그래픽 LCD 모듈, 도트 매트릭스 모듈, 각종 센서 모듈, RTC(Real Time Clock) 모듈, 7세그먼트 표시 모듈, 부저 모듈, 스피커 모듈, 모터 모듈, 릴레이 모듈, 화재경보기 기능을 위한 불꽃감지 모듈, 게임기 기능을 위한 조이스틱 모듈 등이 될 수 있다.
도 8은 연결 케이블 장치의 구성도이고, 도 9는 연결 케이블 장치의 배선부를 나타낸 도면이다. 그리고 도 10은 접속관리부의 상세 구성도이며, 도 11은 모듈들의 접속유도부를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 연결 케이블 장치(400)는 하나의 메인모듈(100)에 복수의 연결분배모듈(200)이나 복수의 확장모듈(300)을 병렬 연결하기 위한 병렬 연결 케이블 장치가 될 수 있고, 직렬 연결을 위한 직렬 연결 케이블 장치가 될 수 있다.
상기 연결 케이블 장치(400)는 배선부(410)와 제1 및 제2 접속부(421, 422) 그리고 제1 및 제2 접속관리부(431, 432)를 포함할 수 있다.
상기 배선부(410)는 전원을 위한 전원배선, 데이터 전송을 위한 데이터배선, 모듈 리셋을 위한 리셋배선을 포함할 수 있다.
상기 제1 접속부(421)는 상기 배선부(410)의 일 측에 전기적으로 연결되어 상기 배선부(410)와 메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 하나를 전기적으로 연결할 수 있고, 상기 제2 접속부(422)는 상기 배선부(410)의 타 측에 전기적으로 연결되어, 상기 배선부(410)와 메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제1 접속부(421)는 배선부(410)가 포함하는 배선의 수 대응하는 개수의 핀을 가질 수 있고, 모듈의 커넥터에 접속될 수 있다. 일 예로 배선부(410)의 배선 수에 대응하여 4극 AUX(Auxiliary) 단자가 될 수 있고, RJ(Registered Jack) 12 단자가 될 수 있으며, RJ10 단자가 될 수도 있다.
상기 제1 접속관리부(431)는 상기 제1 접속부(421)의 배면에 배치되고, 상기 제2 접속관리부(432)는 상기 제2 접속부(422)의 배면에 배치될 수 있다. 또한 상기 제1 접속관리부(431)와 상기 제1 접속부(421) 사이 그리고 상기 제2 접속관리부(432)와 제2 접속부(422) 사이에는 제1 차폐부재가 배치될 수 있다.
상기 제1 차폐부재는 상기 제1 및 제2 접속관리부(431, 432)로부터 발생하는 자기장이 상기 제1 및 제2 접속부(421, 422)에 영향을 주는 것을 방지하기 위함이다.
도 10을 참조하면, 메인모듈(100)과 확장모듈(300)은 제1 및 제2 전원에 기초하여 구동할 수 있고, 상기 배선부(410)의 전원배선은 제1 전원과 제2 전원 공급을 위한 배선과 그라운드(Ground)를 위한 3개의 배선을 포함할 수 있다. 여기서 제1 전원은 5V가 될 수 있고, 제2 전원은 3.3V가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
한편 상기 배선부(410)는 모듈들(100, 200, 300)에 전원 공급을 위한 전원배선을 포함하지 않을 수 있다.
이 경우, 메인모듈(100)과 확장모듈(300) 각각은 전압 변환 장치를 구비할 수 있다.
상기 배선부(410)의 데이터배선은 데이터와 클록이 분리된 동기화 방식이 될 수 있고, 이 경우 반이중 방식을 위해 2개의 연결선을 구비할 수 있고, 전이중 방식의 연결을 위해 3개의 연결선을 구비할 수 있다.
또한 데이터와 클록이 분리되지 않은 비동기화 방식이 될 수 있고, 이 경우 반이중 방식의 연결을 위해 1개의 연결선을, 전이중 방식의 연결을 위해 2개의 연결선을 구비할 수 있다.
상기 배선부(410)의 리셋배선을 통해 모듈들간을 연결하고, 이 경우, 어느 하나의 모듈이 리셋되는 경우, 연결된 모든 모듈이 동시에 리셋될 수 있도록 할 수 있다.
상기 배선부(410)가 리셋배선을 포함하지 않는 경우, 각 모듈에 구비된 리셋버튼을 이용하여 각 모듈 별로 리셋할 수 있다.
또한 리셋을 위한 명령은 펌웨어를 통한 소프트웨어적인 방법으로 구현할 수 있으며, 이 때 하나의 모듈에서 리셋 명령어를 브로드캐스트(broadcast)하여 전체 연결된 모듈을 리셋하거나, 특정 주소의 모듈만을 지정하여 리셋할 수 있다.
도 10을 참조하면, 연결 케이블 장치(400)의 접속관리부(431, 432)는 제1 전자석(441), 제1 전자석 제어부(442), 제1 통신부(443), 제1 배터리부(444) 및 전원관리버튼(450)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전자석 제어부(442)는 상기 제1 배터리부(444)로부터 인가되는 전원의 인가 방향과 전원의 인가 여부를 제어하여 상기 제1 전자석(441)의 극성을 제1 극성인 N극성 또는 제2 극성인 S극성 그리고 무극성 중 어느 하나로 제어할 수 있다.
상기 제1 배터리부(444)는 배선부(410)의 전원배선으로부터 인가되는 충전될 수 있다.
상기 제1 통신부(443)는 메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 어느 하나로부터 전송된 커넥터 정보 주소를 수신하여 상기 제1 전자석 제어부(442)로 전송할 수 있고, 상기 제1 전자석 제어부(442)는 상기 커넥터 정보 주소에 기초하여 상기 제1 전자석(441)의 극성을 제어할 수 있다.
상기 전원관리버튼(450)은 스위치 또는 버튼 형태로 이루어져, 사용자가 상기 전원관리버튼(450)을 턴온시키면, 상기 제1 배터리부(444)의 전원이 제1 전자석 제어부(442)로 인가되고, 상기 제1 전자석 제어부(442)는 미리 저장한 연결 케이블 장치의 주소 정보를 메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 연결 케이블 장치(400)를 접속시키고자 하는 모듈로 전송할 수 있다.
메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 적어도 하나는 접속유도부(500)를 포함할 수 있다.
상기 접속유도부(500)는 제2 전자석(520)과 커넥터(510)와 제2 전자석 제어부(530), 제2 통신부(540) 및 제2 배터리부(550)를 포함할 수 있다.
상기 커넥터(510)는 복수의 커넥터를 포함할 수 있고, 복수의 커넥터는 서로 이격되어 배치되고, 각각이 독립적으로 연결 케이블 장치(400)의 제1 및 제2 접속부(421, 422) 중 어느 하나에 접속될 수 있다.
상기 제2 전자석(520)은 상기 복수의 커넥터의 개수에 대응하는 개수의 전자석을 포함할 수 있다.
도면에 도시된 예를 들면, 상기 커넥터(510)는 제1 내지 제3 커넥터(511, 512, 513)를 포함할 수 있고, 상기 제2 전자석(520)은 제1 내지 제3 서브전자석(521, 522, 523)을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브전자석(521)은 상기 제1 커넥터(511)와 인접하여 배치되고, 상기 제2 서브전자석(522)은 상기 제2 커넥터(512)와 인접하여 배치되며, 상기 제3 서브전자석(523)은 상기 제3 커넥터(513)와 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제2 전자석 제어부(530)는 복수의 서브전자석들의 극성을 N극성 또는 S극성 그리고 무극성 중 어느 하나로 제어할 수 있다.
상기 제2 통신부(540)는 연결 케이블 장치(400)로부터 전송된 연결 케이블 장치 정보 주소를 수신하여 상기 제2 전자석 제어부(530)로 전송할 수 있고, 상기 제2 전자석 제어부(530)는 상기 연결 케이블 장치 정보 주소에 기초하여 상기 제2 배터리부(550)로부터 인가되는 전원의 인가 방향과 전원의 인가 여부를 제어하여 상기 제2 전자석(520)의 극성을 제어할 수 있다.
연결 케이블 장치(400)를 메인모듈(100), 연결분배모듈(200) 및 확장모듈(300) 중 어느 하나의 커넥터에 연결하는 과정을 설명하면, 사용자가 상기 연결 케이블 장치(400)의 전원관리버튼(450)을 턴온하면, 제1 전자석 제어부(442)는 무극성 상태의 제1 전자석(441)을 제1 극성으로 변환하고, 미리 저장된 연결 케이블 장치의 주소 정보와 상기 제1 전자석(441)의 극성 정보(제1 극성)를 연결 대상인 모듈에 전송할 수 있다. 그리고 연결 대상인 모듈(100 또는 200 또는 300)의 제2 전자석 제어부(530)는 제2 통신부(540)를 통해 상기 연결 케이블 장치의 주소 정보와 상기 제1 전자석(441)의 극성 정보를 수신하고, 상기 연결 케이블 장치의 주소에 매칭되는, 예를 들어 복수의 커넥터(511, 512, 513) 중, 제1 커넥터(511)의 제1 서브전자석(521)의 극성을 제1 극성과 반대되는 제2 극성으로 변환하여 유지하고, 나머지 제2 및 제3 커넥터(512, 513)의 제2 및 제2 서브전자석(522, 523)의 극성을 제1 극성으로 변환하여 유지할 수 있다. 이 경우, 사용자는 연결 케이블 장치(400)를 복수의 커넥터(511, 512, 513) 중 어느 하나에 가까이 가져가면, 연결 케이블 장치(400)에 적합한 커넥터에서는 인력이 작용하고, 부적합한 커넥터에는 척력이 작용함에 따라, 적합한 커넥터를 선택하여 모듈에 연결 케이블 장치(400)를 접속시킬 수 있다.
따라서 마이크로컨트롤러 키트(100)에 대한 기초 지식이 부족한 초학자는 연결 케이블 장치(400)와 연결 가능한 커넥터를 쉽게 선택할 수 있도록 유도하여, 모듈들 간의 연결의 용이성을 확보할 수 있다.
또한 초학자는 모듈들간의 연결 이후 모듈들의 동작 과정을 살펴보면, 학습하는 것이 효율적이므로, 초기에 모듈들간의 연결의 편의성을 높임으로써, 키트를 통한 마이크로컨트롤러 기능 트레이닝 학습 효과를 상승시킬 수 있다.
또한, 접속유도부(500)는 서브전자석(521, 522, 523) 각각에 홀 센서를 구비할 수 있고, 제2 전자석 제어부(530)가 각 홀 센서로부터 자기장 변화가 감지하여, 자기장 변화가 감지된 서브전자석을 무극성으로 변화시킬 수 있다. 또한 제1 서브전자석(521)의 홀 센서로부터 자기장 변화가 감지되면, 상기 제1 서브전자석(521)을 무극성으로 변화시키는 동시에, 제2 통신부(540)를 통해 무극성 변경 신호를 연결 케이블 장치(400)로 전송하고, 상기 연결 케이블 장치(400)는 상기 무극성 변경 신호를 수신하고, 제1 전자석 제어부(442)는 제1 전자석(441)을 무극성으로 변경할 수 있다.
이와 같이 사용자는 연결 케이블 장치(400)를 커넥터에 접속할 때, 감지되는 인력이나 척력을 통해 적합한 커넥터를 용이하게 판별할 수 있다. 또한, 모듈에 구비된 각 커넥터들 각각에 1 회만 인력이나 척력이 작용하도록 함으로써, 1회 감지 이후 전자석들의 극성을 소멸시킴으로써, 실제 접속이 이루어질 때 자기장에 의한 커넥터의 전기적인 영향을 방지할 수 있다.
한편 접속유도부(500)의 커넥터(510)는 전술한 모듈 연결 커넥터(140, 360, 210, 220)가 될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
마이크로컨트롤러 키트(10)
메인모듈(100)
마이크로컨트롤러(110)
펌웨어용커넥터(120)
ISP 커넥터, 제1 ISP 커넥터 (121)
UART 커넥터, 제1 UART 커넥터 (122)
모듈 연결 커넥터(140)
리셋버튼(150)
연결분배모듈(200)
메인커넥터(210)
확장커넥터(220)
확장모듈(300)
ISP 커넥터, 제2 ISP 커넥터(321)
UART 커넥터, 제2 UART 커넥터(322)
제1 모듈 연결 커넥터(340)
리셋버튼(350)
제2 모듈 연결 커넥터(360)
연결 케이블 장치(400)
배선부(410)
제1 및 제2 접속부(421, 422)
제1 및 제2 접속관리부(431, 432)
제1 전자석(441)
제1 전자석 제어부(442)
제1 통신부(443)
제1 배터리부(444)
전원관리버튼(450)
접속유도부(500)
커넥터(510)
제1 내지 제3 커넥터(511, 512, 513)
제2 전자석(520)
제1 내지 제3 서브전자석(521, 522, 523)
제2 전자석 제어부(530)
제2 통신부(540)
제2 배터리부(550)

Claims (10)

  1. 제1 마이크로컨트롤러, 상기 제1 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제1 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제1 모듈 연결 커넥터를 구비한 메인 모듈;
    제2 마이크로컨트롤러, 상기 제2 마이크로컨트롤러에 코딩된 프로그램을 입력하기 위한 제2 펌웨어용커넥터, 다른 모듈과의 연결을 위한 제2 모듈 연결 커넥터를 각각 구비한 복수의 확장 모듈;
    상기 메인 모듈과 상기 확장 모듈을 상호 접속하는 연결 분배 모듈;
    상기 메인 모듈의 상기 제1 모듈 연결 커넥터와 상기 연결 분배 모듈의 메인커넥터를 상호 접속하는 제1 연결 케이블 장치; 및
    상기 확장 모듈의 상기 제2 모듈 연결 커넥터와 상기 연결 분배 모듈의 확장커넥터를 상호 접속하는 제2 연결 케이블 장치;를 포함하고,
    상기 제2 연결 케이블 장치는, 배선부, 접속부, 접속관리부를 포함하고,
    상기 접속관리부는, 제1 배터리부, 제1 전자석, 상기 제1 배터리부의 전원을 이용하여 제1 전자석의 극성을 제어하는 제1 전자석 제어부 및 상기 제1 전자석의 극성 정보와 커넥터 주소 정보를 송신하는 제1 통신부를 포함하고,
    상기 연결 분배 모듈은, 접속유도부를 포함하고,
    상기 접속유도부는, 제2 배터리부, 상기 확장커넥터에 포함된 복수의 커넥터, 상기 복수의 커넥터 각각에 배치된 복수의 서브 전자석, 상기 제2 배터리부의 전원을 이용하여 상기 복수의 서브 전자석 각각의 극성을 제어하는 제2 전자석 제어부 및 상기 제1 통신부와 통신하여 상기 제2 연결 케이블 장치의 커넥터 주소 정보와 상기 제1 전자석의 극성 정보를 수신하는 제2 통신부를 포함하고,
    상기 제2 전자석 제어부는, 수신한 상기 커넥터 주소 정보에 기초하여 상기 복수의 커넥터 중 상기 접속부와 매칭되는 제1 커넥터를 검출하고, 수신한 상기 제1 전자석의 극성 정보에 기초하여 상기 제1 커넥터에 대응하는 제1 서브 전자석의 극성을 상기 제1 전자석의 극성과 반대로 변환시키며 나머지 서브 전자석의 극성을 상기 제1 전자석의 극성과 동일한 극성으로 변환시키고,
    상기 접속유도부는, 상기 복수의 서브 전자석 각각의 주변에 배치되어 자기장 변화를 감지하는 복수의 홀 센서를 더 포함하고,
    상기 제2 전자석 제어부는, 상기 제1 서브 전자석의 홀 센서로부터 자기장 변화를 감지하면, 상기 제1 서브 전자석을 무극성으로 변화시키고, 상기 제2 통신부를 통해 무극성 변경 신호를 상기 제1 통신부에 전송하여, 상기 제1 전자석 제어부가 상기 제1 전자석을 무극성으로 변경시키도록 제어하는
    마이크로컨트롤러 키트.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 펌웨어용커넥터는 ISP((In System Programming) 커넥터와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 커넥터 그리고 USB(Universal Serial Bus) 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 모듈은 상기 확장 모듈과 I2C(Inter Integrated Circuit) 통신에 기초하여 상기 확장 모듈을 구별하는 마이크로컨트롤러 키트.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 모듈은 상기 확장 모듈과 SMBus(System Management Bus) 통신에 기초하여 상기 확장 모듈을 구별하는 마이크로컨트롤러 키트.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 배선부는 전원배선, 데이터배선 및 리셋배선 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 전원배선은 제1 및 제2 전원용 배선 및 그라운드(Ground) 배선 중 어느 하나를 포함하는 마이크로컨트롤러 키트.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 데이터배선은 전이중 방식 또는 반이중 방식 중 어느 하나의 연결선을 포함하는 마이크로컨트롤러 키트.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200125107A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 세왕오토메이션 신호전달용 커넥터장치
KR102625220B1 (ko) 2022-08-17 2024-01-15 공주대학교 산학협력단 마이크로컨트롤러 교육용 키트

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200420206Y1 (ko) * 2006-03-23 2006-06-29 (학)창성학원 Ｉ2ｃ 통신을 이용한 센서 모듈 인터페이스 키트

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200420206Y1 (ko) * 2006-03-23 2006-06-29 (학)창성학원 Ｉ2ｃ 통신을 이용한 센서 모듈 인터페이스 키트

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200125107A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 세왕오토메이션 신호전달용 커넥터장치
KR102252900B1 (ko) * 2019-04-26 2021-05-18 주식회사 세왕오토메이션 신호전달용 커넥터장치
KR102625220B1 (ko) 2022-08-17 2024-01-15 공주대학교 산학협력단 마이크로컨트롤러 교육용 키트

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