자동 문단속 냉장고

by TUW Posted 2014. 11. 24 Updated 2014. 11. 24 Views 1951 Likes 0 Replies 0
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작품 설명 펠티어 소자와 ATmega16 AVR 프로세서를 활용하여 제작한 자동 문단속 및 잠금 기능이 내장된 냉장고입니다.
주요 기능 * 펠티어 냉각 소자(Peltier Element)를 활용한 저소음 냉장고
* 냉장 목표 온도를 설정할 수 있으며, 최저 6℃까지 냉각 가능합니다.
* 문 열림 감지 센서가 내장되어 문이 열릴 경우 냉각 모듈을 OFF하고 실내등을 ON합니다.
* 문 열림 방지 잠금이 내장되어 있어 차량 등과 같은 환경에서 사용하기 용이하도록 제작하였습니다.
* 자동 문단속 기능이 내장되어 문이 열린 상태에서 설정한 시간이 경과하면 자동으로 문을 닫는 동작을 수행합니다.
* 전면에 장애물(인체) 감지 센서가 있어 사람이 앞에 서 있을 때는 문단속을 수행하지 않습니다.
* Real Time Clock을 내장하여 현재 날짜 및 시각을 표시합니다. 백업 배터리가 내장되어 전원이 차단되어도 시간이 유지됩니다.
* 전면 LCD와 조이스틱 스위치를 이용하여 시계, 소리, 디스플레이, 자동 문단속과 같은 세부 설정을 할 수 있습니다.
제작 기간 약 3개월 (2014.7.20 ~ 10.16)
관련 분야 전자 공학,임베디드 시스템
제작 동기 점점 기온이 오르고 날씨가 더워지기 시작하는 여름의 초입에, 우연히 펠티어 소자에 대해 알게 되었습니다. 전력을 공급하면 차가워지는 성질을 지닌 펠티어 소자를 잘 활용하면 뭔가 재미있는 것을 만들 수 있겠다는 생각을 골자로 작품
기획에 착수 하였습니다.
제작 소감 기획단계에서부터 실생활에서 활용하고자 하는 목적을 갖고 제작에 착수했던 작품입니다. 따라서 회로 설계 및 펌웨어 프로그램 뿐만 아니라, 작품의 외형적 완성도에도 많은 비중을 두었습니다.
펌웨어 프로그래밍 단계에서는 Character LCD의 Delay 함수를 사용하지 않은 비동기 제어(Asynchronous Control) 기능의 구현에 초점을 맞춰 진행하였습니다. 저사양의 ATmega16 AVR을 사용한 이유는 비동기 LCD 제어 모듈을 제작하는 과정에서 제한된 하드웨어 자원에서도 동작하는지 여부를 지속적으로 확인하며 개발을 진행하기 위함이었습니다.
펠티어 소자의 방열 효율 문제로 인해 원하는 냉각 성능이 나오지 않는 등 어려움을 겪었으나, 여러 차례 시행착오 끝에 타워형의 CPU 쿨러를 장착하여 냉각 효율을 높일 수 있었습니다.
방열 효율이 전체 성능을 좌우하는 본 프로젝트 및 스마트 에어컨 프로젝트를 통해, 그 동안 작품 제작에서 전혀 고려하지 않았던 '방열'문제에 대해 다시금 생각해 볼 수 있었습니다.
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Peltier Refrigerator.png
▲ 작품 전경


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▲ 측면 및 후면

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▲ 상단 및 내부 구조

20141013_185117.jpg
▲ 도어 구조

Hardware Structure.png
▲ 하드웨어 구조

Software Structure.png
▲ 소프트웨어 구조

Class CharacterLCDAbstract.png
▲ 비동기 CLCD 제어 모듈




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