수업 1기본 블록 다이어그램 구성요소 및 상호 연결: 전원, MCU, 센서, 알람 출력 및 선택적 통신(UART/CAN/Ethernet)임베디드 노드의 완전한 블록 다이어그램을 구축하며 전원, MCU, 센서, 출력, 통신 링크를 다룹니다. 신호 및 공급 상호 연결과 가정 및 인터페이스를 명확히 문서화하는 법을 배웁니다.
전원 트리 및 전압 레일 정의MCU, 클럭, 리셋 블록 그룹화센서 인터페이스 및 신호 컨디셔닝알람 출력 및 사용자 표시 경로선택적 UART, CAN, Ethernet 링크수업 2마이크로컨트롤러 선택 기준: 필요한 주변 장치(I²C/SPI/UART/CAN, ADC, 타이머), 플래시/RAM, 하드웨어 워치독, 브라운아웃 검출, 패키징마이크로컨트롤러 선택 기준을 상세히 설명하며 주변 장치, 메모리, 워치독, 브라운아웃 검출, 패키징을 다룹니다. 펌웨어 및 시스템 요구를 구체적인 MCU 부품 번호로 변환합니다.
주변 장치 세트: I²C, SPI, UART, CAN, ADC플래시, RAM, 비휘발성 저장 크기 조정워치독, 브라운아웃, 안전 기능클럭 소스, 타이머, 저전력 모드패키지 선택, 핀아웃, 제조 가능성수업 3디지털 온도 센서: I²C vs SPI 센서, 정확도 등급 예제, 최대 작동 온도 및 데이터시트 타이밍/오차 예산 읽기I²C 및 SPI 디지털 온도 센서를 비교하며 정확도 등급, 작동 한계, 타이밍에 중점을 둡니다. 데이터시트를 읽어 오차 예산을 구축하고 시스템 성능 목표에 맞는 부품을 선택합니다.
I²C vs SPI 온도 센서 인터페이스정확도 등급 및 총 오차 예산최대 작동 온도 및 감소율타이밍 다이어그램 및 버스 트랜잭션 한계노이즈, 필터링, 변환 시간 트레이드오프수업 4산업 환경을 위한 PCB 레이아웃 및 접지 모범 사례: 라우팅, 스타 그라운드, 필터 배치, 커넥터 선택노이즈가 많은 산업 현장을 위한 PCB 레이아웃 및 접지 전략을 설명합니다. 라우팅 우선순위, 스타 및 분할 그라운드, 필터 배치, EMC, 견고성, 서비스성을 향상시키는 커넥터 선택을 배웁니다.
레이어 적층 및 반환 경로 계획스타, 분할, 솔리드 그라운드 전략필터 및 보호 부품 배치저노이즈 아날로그 및 고속 디지털 라우팅커넥터 선택 및 핀아웃 전략수업 5임베디드 모듈을 위한 전원 공급 설계: 레귤레이터, 시퀀싱, 필터링, 보호(TVS, 퓨즈, 역극성)임베디드 모듈을 위한 전원 공급 설계를 다루며 레귤레이터 선택, 시퀀싱, 필터링, 보호를 포함합니다. 서지, 역극성, 산업 노이즈 소스를 견디는 견고한 레일을 설계합니다.
선형 대 스위칭 레귤레이터 선택전원 레일 시퀀싱 및 시작 동작입력 필터링 및 벌크 커패시턴스 크기 조정TVS 다이오드, 퓨즈, 역극성효율성, 열 한계, 감소율수업 6하드웨어 신뢰성 설계: 디커플링 및 벌크 커패시터, 그라운드 플레인, EMI 억제, 절연 옵션, 열 관리디커플링, 그라운드 플레인, EMI 억제, 절연, 열 설계를 포함한 하드웨어 신뢰성 설계에 중점을 둡니다. 스트레스 조건을 예측하고 장기 현장 수명을 위한 설계 여유를 배웁니다.
디커플링 및 벌크 커패시터 전략그라운드 플레인 및 전류 반환 제어EMI 필터, 페라이트, 스너버 네트워크절연 옵션 및 크리피지 거리열 경로, 히트싱크, 감소율수업 7아날로그 센서 대안 및 프론트엔드 고려사항: 디지털 센서 한계 초과 시 열전대 및 RTD와 ADC 또는 증폭기디지털 센서가 부족할 때 아날로그 온도 센싱을 탐구합니다. 열전대 및 RTD 비교, 프론트엔드 증폭기, ADC 선택, 가혹 조건에서 정확도를 유지하는 레이아웃 관행을 배웁니다.
열전대 유형 및 냉접합 필요RTD 특성 및 배선 구성계측 증폭기 및 게인 설정ADC 해상도, 샘플링, 기준 설계차폐, 접지, 센서 케이블링수업 8출력 드라이버 선택: 릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, MOSFET 드라이버, 부저 및 LED 드라이버; 안전을 위한 감소율 및 절연릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, MOSFET 스테이지, 표시 드라이버 등의 출력 드라이버 옵션을 다룹니다. 구성요소 크기 조정, 감소율 적용, 안전 및 신뢰성 표준을 충족하는 절연 설계를 배웁니다.
기전 릴레이 장단점솔리드 스테이트 릴레이 및 트라이액 드라이버저측 및 고측 MOSFET 드라이버부저 및 LED 드라이버 구현절연, 크리피지, 안전 감소율수업 9일반적인 32비트 MCU 패밀리: 개요 및 비교(STM32, NXP LPC/Kinetis, Microchip SAM/PIC32) 및 요구사항을 패밀리 기능에 매핑주요 32비트 MCU 패밀리와 생태계를 조사하고 애플리케이션 요구를 구체적인 장치 선택으로 매핑하는 방법을 보여줍니다. 주변 장치, 메모리, 도구, 장기 가용성 제약을 비교합니다.
STM32 패밀리 및 생태계 개요NXP LPC 및 Kinetis 패밀리 특성Microchip SAM 및 PIC32 패밀리 개요주변 장치, 메모리, 성능 비교시스템 요구를 MCU 패밀리에 매핑