♣ AVR ATmega128을 활용한 응용실습편-졸업작품 만들기 (Ⅷ))

♣ 머리말 ♣

산업현장에서 Atmel사 AVR 마이크로프로세서의 인기와 더불어 대학에서도 이에 대한 이론 및 실기
교육도 늘고 있을 뿐 아니라  학생들의 실기능력과 함께  창의적 능력을 키우기 위한  실기작품이나
졸업작품에 대한 요구도 증가하고 있다.
그러나, 마이크로프로세서와 전자부품에 대한 충분한 지식 없이 작품에 대한 아이디어를 생각하여
회로를 설계하고 제작한 후 프로그램까지 작성하려면 많은 시간과 함께 많은 노력이 요구된다.

저자는 지금까지 AVR 마이크로프로세서에 관한 몇 권의 책을 낸 바 있고, 대학에서도 마이크로프로
세서를 가르치고 있다.
학생들이 마이크로프로세서의 개별적인 기능에 대한 학습은 별 어려움 없이 수행하지만,  마이크로
프로세서를 이용한 작품 제작에 임하게 되면 회로를 어떻게 설계하고 프로그램을 어떻게 구현해야
하는지 매우 어려워 한다.

이 책은 [알기쉽게 배우는 AVR ATmega128]  또는  [알기쉽게 배우는 AVR ATmega128 응용]을
학습한 후에 이를 이용하여 응용작품을 만들고자 하는 독자들을 위해 쓰여진 책이라 할 수 있다.

이 책에 있는 작품들은 2009년도, 2010년도 한국기술교육대학교 전자전공 3학년 학생들이 약 10주
동안 ATmega128의 기능을 학습한 후 6주에 걸쳐 작품의 선정부터 시작해서 작품의 설계 및 제작
까지의 과정을 거쳐 완성한 작품들을 선별하여 정리한 것이다. 따라서, 작품의 수준은 4주 정도의
제작기간에 이루어진 것이라 높은 수준은 아니지만, 최근 많은 대학에서 실습시간에 이루어지는
작품의 제작에는 많은 도움이 되리라 생각된다. 또한, 최근 많은 대학에서 실시하고 있는 4학년들의
졸업작품 수준에는 많이 부족하지만, 책에 소개되는 작품들의 아이디어나 회로 및 프로그램 기술들
을 활용하여 좀 더 발전시키고 응용해 가면 보다 멋지고 훌륭한 작품을 제작하는데 조금이라도 도움
이 되리라 생각된다.

 ♣차례 ♣

 Chapter 01 참참참 게임 로봇

1.1  작품 개요  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11
1.2  동작 설명  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 12
1.3  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13
1.4  작품 도면  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 23
1.5  주요 함수 및 처리흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 25
1.6  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 31
1.7  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 32

  Chapter 02 커피 딜러

2.1  작품 개요 및 동작 설명  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 43
2.2  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 46
2.3  작품 도면  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 52
2.4  처리 흐름도 및 함수 설명  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 57
2.5  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 64
2.6  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 66

  Chapter 03 화음 연주기

3.1  작품 구성 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 81
3.2  알고리즘  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 85
3.3  함수 처리 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 93
3.4  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 95
3.5  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 96

  Chapter 04 미로게임기 기능을 갖는 디지털시계

4.1  작품 개요  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 117
4.2  작품구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥118
4.3  알고리즘  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 125
4.4  함수 기능 및 처리 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 127
4.5  출력 패턴 및 작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 132
4.6  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 136

  Chapter 05 3차원 지렁이 게임

5.1  작품 개요 및 동작  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 161
5.2  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 163
5.3  알고리즘  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 168
5.4  주요 함수 동작 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 174
5.5  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 177
5.6  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 178

  Chapter 06 벽돌 깨기 게임

6.1  동작 개요  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 193
6.2  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 194
6.3.  자이로센서  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 196
6.4  도트매트릭스 구동 알고리즘  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 199
6.5  함수 처리 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 206
6.6  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 211
6.7  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 213

  Chapter 07 Balancing Robot

7.1  동작 개요  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 229
7.2  시스템 구성  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 230
7.3  회로도 및 부품 리스트  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 231
7.4  PID 제어  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 238
7.5  함수 처리 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 244
7.6  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 245
7.7  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 247

  Chapter 08 MP3 플레이어

8.1  SD 카드  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 253
8.2  SD 카드 FAT32 구조  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 258
8.3  Audio Codec VS1033  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 275
8.4  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 278
8.5  함수 설명 및 함수 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 284
8.6  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 291
8.7  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 293

  Chapter 09 Dot Matrix LED를 이용한 미니게임

9.1  동작 설명  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 317
9.2  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 323
9.3  함수 설명 및 처리 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 333
9.4  작품 사진  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 341
9.5  프로그램 소스  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 345

  Chapter 10 미니 전자앨범

10.1  동작 개요  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 385
10.2  작품 구성도 및 회로도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 386
10.3  TFT-LCD 모듈  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 390
10.4  함수 및 흐름도  ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 407
10.5  프로그램 소스   ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 414