IoT 기반의 임베디드시스템

AVR ATmega128+라즈베리파이3

고수복 , 한익섭 , 황선기 , 고일한 지음

광문각 2020년 09월 23일 출간 종이책 : 2020년 03월 05일 출간

작품소개

책소개

AVR ATmega128과 라즈베리파이의 Windows 10 IoT core 기반으로
다양한 센서와 데이터 통신을 쉽게 학습할 수 있는 사물인터넷 활용서

4차 산업혁명은 다양한 분야에 영향을 끼치고 있으며, 전통적인 임베디드 시스템 분야에서 사물인터넷의 핵심이 되고 있다. 기존 단독 시스템으로 동작 방식에서 네트워크와 통신으로 확장되면서 산업 현장에서 지능형으로 업그레이드 및 시스템 영역이 확장되고 기능이 변화되고 있다. 이를 기반으로 구성한 교재의 특징을 살펴보면 다음과 같다.

1편의 1장은 임베디드 시스템의 기본적인 구조와 특징, 2장은 마이크로프로세서의 일반적인 구조와 기능을 살펴보고 본 교재에서 사용할 하드웨어와 입출력 모듈과 실습 환경을 구축하는 절차를 소개하였다. 3장은 본 교재에서 사용한 AVR ATmega128의 구조와 기능을 서술하였으며, 4장은 AVR ATmega128의 입출력 포트에 대한 이해를 통해 입출력 모드를 이용하여 프로젝트 과제를 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 5장은 인터럽트의 개념을 이해하고 기본적인 프로젝트 과제를 수행해 볼 수 있도록 하였으며, 6장은 타이머카운터에 대한 개념과 각 모드별 특성을 이해한 후 응용해 볼 수 있는 프로젝트 과제를 수록 하였다. 7장은 디지털 정보를 표시하는 LCD 일반적인 특징과 기능을 이해하고 제어할 수 있는 프로젝트 과제를 수행해 볼 수 있는 과제를 할수록 하였으며, 8장은 통신의 기본인 시리얼 통신을 기반으로 WIFI와 Bluetooth 등 관련 통신 모듈을 활용하여 회로 구성 및 관련 응용 프로그램을 실습 중심으로 구성되어 있기 때문에 이를 활용한 사물인터넷 관련 프로젝트에 필요한 기본서가 될 수 있다. 9장은 아날로 신호와 디지털 신호를 상호 변환하는 A/D 변환의 구성과 특징을 이해하고 실제 적용해 볼 수 있는 다양한 프로젝트 과제를 수록하여 실습해 볼 수 있도록 구성되어 있다.

2편 10장은 Windows 10 IoT Core 임베디드의 기본 개요와 특징, 11장은 Windows 10 IoT Core 환경 구축에 대한 OS 설치 및 Visual Studio 개발 툴 설치하여 실습 환경을 소개하였다. 12장은 C# 언어를 처음 접하는 초보자도 예제를 통해 쉽게 Windows 10 IoT 환경을 학습할 수 있으며, 기존의 임베디드 시스템에서 화면 개발에 어려움이 있는 반면에 Visual Studio 환경에서는 쉽게 화면 디자인에서 기능 구현까지 교재를 통해 이해할 수 있도록 구성되어 있다. 13장에서는 C#언어를 통하여 라즈베리파이의 GPIO 기반의 제어함으로 LED와 온/습도 등의 다양한 센서를 실습할 수 있도록 구성되어 있다. 사물인터넷에서 활용할 수 있는 시리얼 통신과 WIFI 통신 기능을 실습이 가능하며 해당 실습 예제를 이용하여 프로젝트 과제에 활용할 수 있도록 구성되어 있다.

마지막으로 이 책이 AVR ATmega128와 라즈베리파이의 Windows 10 IoT Core 관련 응용 회로와 센서 제어 프로그램을 공부하고자 하는 학생들에게 도움이 되어 좋은 결과를 얻을 수 있기 바라며, 저자가 노력하였으나 다소 미진한 부분에 대해서는 독자 여러분들의 기탄없는 조언을 부탁드리는 바이다.

목차

1편｜마이크로프로세서(AVR ATmega128)?

　1. 임베디드 시스템 개론
　　1.1 임베디드 시스템 개요
　　1.2 임베디드 시스템 하드웨어
　　1.3 임베디드 시스템 소프트웨어

　2. 마이크로프로세서 구조와 기능
　　2.1 마이크로프로세서 개요
　　2.2 마이크로컨트롤러의 특징
　　2.3 마이크로 컴퓨터의 구성
　　2.4 CPU의 구조
　　2.5 하드웨어 구성
　　2.6 소프트웨어 구성

　3. AVR ATmega128의 구조와 기능
　　3.1 AVR의 특징
　　3.2 AVR ATmega128의 기능별 특징
　　3.3 AVR ATmega128 내부 구조
　　3.4 AVR ATmega128의 핀 기능

　4. AVR ATmega128 입ㆍ출력 포트
　　4.1 입ㆍ출력 포트 일반
　　4.2 입ㆍ출력 포트 제어용 레지스터
　　4.3 AVR ATmega128를 이용한 프로젝트 실습 수행 방법
　　4.4 입ㆍ출력 포트를 이용한 입ㆍ출력 제어 실습

　5. AVR ATmega128 인터럽트
　　5.1 인터럽트 일반
　　5.2 인터럽트 관련 레지스터
　　5.3 인터럽트 기본 실습

　6. 타이머 카운터
　　6.1 타이머/카운터 일반
　　6.2 8비트 타이머/ 카운터의 제어 레지스터
　　6.3 16비트 타이머/ 카운터의 제어 레지스터
　　6.4 16비트 타이머/ 카운터의 인터럽트 레지스터
　　6.5 16비트 타이머/카운터 동작 모드
　　6.6 타이머/카운터 실습

　7. LCD 제어
　　7.1 LCD 일반
　　7.2 Text LCD
　　7.3 LCD 실습

　8. 시리얼 통신
　　8.1 UART와 RS232 통신
　　8.2 AVR ATmega128의 직렬통신 포트
　　8.3 AVR ATmega128의 USART 레지스터

　9. A/D 변환
　　9.1 A/D 컨버터(Analog-to-Digital Converter) 일반
　　9.2 AVR ATmega128 A/D 컨버터 레지스터
　　9.3 AVR ATmega128의 A/D 컨버터 실습


2편｜Window10 IoT 기반 라즈베리파이 3

　10. Windows 10 IoT Core 임베디드 시스템 개론
　　10.1 Winddows 10 IoT 개요
　　10.2 Winddows 10 IoT 디바이스 개발
　　10.3 Windows 10 IoT Core 플랫폼
　　10.4 Windows 10 IoT 플랫폼 디바이스

　11. Windows 10 IoT Core 환경 구축
　　11.1 Windows 10 IoT Core OS 설치

　12. Windows 10 IoT Core 기본 문법 C#
　　12.1 프로젝트 생성
　　12.2 C# 프로그래밍 기초

　13. Windows 10 IoT Core C# 고급 프로그램
　　13.1 HelloWorld! (hello_world_app)
　　13.2 윈폼-현재시간 추가
　　13.3 Windows 10 IoT core 원격 빌드
　　13.4 LED 제어 (UWP_Led)
　　13.5 온/습도 센서 모듈 (UWP_DHT)
　　13.6 초음파 센서 제어 (UWP_UltraSonic)
　　13.7 7Segment [FND_4Digit] 제어 (UWP_FND)
　　13.8 타이머를 이용한 7Segment [FND_4Digit] 제어 (UWP_FND_TIMER)
　　13.9 온/습도에 따른 RGB LED 제어 (UWP_DHT11_3LED)
　　13.10 온/습도 시리얼 통신 제어 (UWP_UartSerial)
　　13.11 WIFI 통신 제어 (UWP_TCPClient)

작가정보

저자(글) 고수복

저자(글) 한익섭

저자(글) 황선기

저자(글) 고일한