Study on ADC Stabilization of Small Embedded Board using LTC2400 Module

김기영; 홍인식

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김기영 홍인식

저널정보: 한국지식정보기술학회 한국지식정보기술학회 논문지 한국지식정보기술학회 논문지 제10권 제3호

발행연도: 2015.1

수록면: 329 - 336 (8page)

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Demands for applications using sensor information have been increasing due to development Internet of Things technology, and necessity for setting sensors onto atmosphere, soil, ocean, forest and our living environment and organically collecting information also has been increasing. Data collected by sensors should be reliable to be used as a real data. Current researches usually focused on miniaturization of embedded device and increment of low voltage ADC. There has been little research about improving reliability of transformed data. In real field small embedded boards have a problem that sensor input data is not balanced during network connection or overloading motion. Battery voltages of 3V were measured through 2 ways and compared each other. As a result of the voltage measurement using Arduino’s ADC, accurate voltage measurement was possible only when maintains at 5V. We also used WiFi to observe how much is the network load effect in small scale embedded board. Voltages were measured at the stage of connection and disconnection and we found voltage is not stable network and several loading condition. When voltage of 3V battery was measured using LTC2400 ADC module with regulator, we could observe exact battery voltage when applied was 4.096V or more which is input range of regulator. This paper proposed and confirmed a method in which regulator was used for accurate data collection of sensors. This method can make voltage in ADC stable, which would be a basic technology for the stabilization of data collection by sensors.

사물 인터넷 기술의 발전으로 센서 정보를 이용한 어플리케이션 수요가 증가함에 따라 대기, 토양, 해수, 산림, 생체, 우리 생활 주변 곳곳에 각종 센서를 배치하고 정보를 유기적으로 수집하여야 할 필요성이 증가되고 있다. 센서를 통해 수집된 데이터가 실 데이터로 활용되기 위해서는 신뢰성을 확보해야 한다. 기존의 연구들은 임베디드 기기의 소형화, 저전력의 ADC 향상을 위한 연구가 대부분이었다. 송수신된 데이터의 신뢰성을 향상시키기 위한 기술 연구는 부재한 상황이다. 실제 필드에서 소형 임베디드 보드들은 네트워크 연결 시나 부하가 동반되는 동작 시 센서 입력값의 변화치가 일정하지 못한 문제점을 가지고 있다. 3V의 배터리 전압을 2가지 방식으로 측정하여 비교하였다. 아두이노 자체 ADC를 이용하여 측정한 결과 전압이 5V가 유지되는 상황에서만 정확한 전압 측정이 가능했다. 또한 소형 임베디드 보드의 네트워크 부하의 영향이 어느 정도인지 파악하기 위해 WiFi를 이용했다. 접속 시도상황과 접속해제 상황의 전압을 측정하여 네트워크 및 여러 가지 부하 상황에서 전압이 일정하지 않다는 것을 확인하였다. 레귤레이터가 포함된 LTC2400 ADC 모듈로 3V 배터리의 전압을 측정한 결과 레귤레이터의 입력범위인 4.096V 이상의 전압만 인가되면 정확한 배터리의 전압값을 측정할 수 있었다. 따라서 본 논문은 센서의 정확한 데이터 수집을 위한 방법으로 레귤레이터를 이용하여 부하 상황에서도 ADC의 전압을 일정하게 유지시켜 주는 방법을 제안하고 검증함으로서 데이터 수집 안정화를 꾀하기 위한 기반 기술이 될 것이다.

#ADC Stabilization #Arduino #Regulators #Sensor Data #IoT #LTC2400 #Mobile Network

참고문헌 (12)

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B. H. Kim / 2013 / A study on the big-data analysis framework for internet-of-things / Proceedings of the KICS Fall Conference 2013 (11) : 181 ~ 182

D. -B. Choi / 2012 / Design of incremental ADC for sensor / Proceedings of the IEIE Summer Conference 2012 (6) : 31 ~ 32

H. -K. Lee / 2004 / Programmable ADC design for multifunctional sensor control / Proceedings of the IEIE Summer Conference 2004 (6) : 1603 ~ 1606

H. L. Park / 2011 / A 10b 10MS/s 0.13um CMOS SAR-Type ADC for various sensor applications / Proceedings of the IEIE Summer Conference 2011 (6) : 397 ~ 399

J. W. Kang / 2014 / Smart plant management system using arduino / Proceedings of the KCC 2014 Conference 2014 (6) : 1818 ~ 1820

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