설계設計 소음측정기 설계

소개글

설계設計 소음측정기 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 설계 배경
2. 설계 목표
3. 활용 분야
4. 설계 일정
5. 역할 분담
6. 소요 부품
7. 변경 내용
8. 설계 내용
9. 결론 및 토의
10. 참고 문헌

본문내용

이론 분석 및 부품 수령
설계 시작 및 중간보고서 작성
제작 및 발표 준비
테스트 및 최종보고서 작성
5. 역할 분담
역 할
담 당 자
설계 아이디어 도출 및 아이디어 다듬기
부품 구입 및 부품 관리
설계 계획서 작성
설계 배경, 설계 목표
설계 내용, 추진체계 및 일정 결정
소요부품 및 활용분야 작성
중간 보고서 작성
설계 계획서 요약 및 설계 목표 확정
설계 진행상황 및 평가항목 결정
소요 예산 점검
중간 부품 추가 구입
최종 회로 설계 및 실험
결과 보고서 작성
설계 배경 설계 목표 작성 및
파워포인트 작성
결과 보고서 작성 및
설계 결과 분석 작성 및 파워포인트 작성
결과 보고서 작성 및
파워포인트 작성, 전체 자료 관리
발 표 자
6. 소요 부품
번호
부품명
항목
개수
가격
1
LM3914N
레벨미터
3
6900
2
KA78R33
레귤레이터
3
1800
3
CMP-762
마이크콘덴서
3
1050
4
망건 건전지+holder
9V릴레이
1
800
5
MF 1uF
캐패시터
10
100
6
LYG615C30외 2개
LED
5
200
총 계
10850
■ 추가주문 (부품 부족, 여유분)
번호
부품명
항목
개수
가격
1
LM3914N
레벨미터
3
6900
2
LM386n-1
OP AMP
3
1800
3
CMP-762
마이크콘덴서
3
1050
4
6F22(FC-1 9V)Ro
9V릴레이
1
800
5
CFR 1/2W 5% 10kohm
저항
10
100
6
LYG615C30
LED
5
200
총 계
10850
■ 부품 설명 및 스펙
CMP-762(마이크 콘덴서)
음선 신호를 전기신호로 바꾸어 주는 역할
센서와 증폭회로가 내장되어있는 방식으로 ZeroOffset 및 Gain 조정이 되어 있는 제품. 유전체와 diaphragm 사이에 형성된 정전기장의 정전용량은 diaphragm이 접근한 거리에 비례하는 양만큼 증가하게 된다. 음성신호가 Microphone의 Sound Hole로 입사를 하게 되면 그 입사음에 따라 diaphragm이 진동을 하게 되는데, 이 diaphragm이 유전체에 가까워 진만큼 정전용량은 증가하고, diaphragm이 유전체에 멀어지는 만큼 정전용량은 감소한다. 이렇게 정전용량이 변화를 일으킨 만큼 전압의 변화가 일어난다.
LM3914(레귤레이터)
입력된 전압의 크기에 따라 켜지는 LED의 개수를 정해주는 역할
배터리 잔량체크, 볼륨조정등 전압을 컴패레이터로 체크하여 LED에 보낼수 있는 칩.
LM386 (op-amp)
입력 신호를 증폭 시켜주는 역할
Battery operation
Voltage gains from 20 to 200
Wide supply voltage range: 4V12V or 5V18V
LED
발광 소자 정격 전압에서 빛을 발산함
CD4081BE (IC)
각 소자들을 묶어서 하나의 칩 형태로 만드는 역할을 한다
4000 CMOS, 4081, DIP14, 18V
No. of Inputs:2; Supply Voltage Range:3V to 18V; Logic IC Case Style:DIP; No. of Pins:14; Operating Temperature Range:-55°C to +125°C; SVHC:No SVHC (18-Jun-2010);
Case Style:DIP; Base Number:4081; Device Marking:CD4081BE; IC Generic Number:4081;
8. 설계 내용
■ 피스파이스 설계
설계한 회로를 Pspice를 통해 표현을 해보았지만 마이크 콘덴서의 출력을 어떻게 입력을 주어야 할지 잘 몰라서 구현만 해보았다.
■ 브레드 보드 회로 동작 시험
아래 사진과 같이 브레드 보드에 회로를 설치해보았다. 계획했던 회로와 같이 회로가 크게 복잡하지 않아서 구성하는데 어렵지는 않았다. 그것보다 각 소자들의 연결 방향이 어려웠다.
아래 사진은 실제 회로가 동작하는 것을 확인하고 찍은 사진이다. 음성 신호를 마이크를 통하여 입력을 주었을때 음성신호의 세기에 따라 켜지는 LED의 개수가 변하게 되었다. 물론 예상을 했었지만 실제로 회로가 동작하는 것을 확인하니 신기하였다.
실제로 완성한 회로의 동작 사진이다. 마이크를 통해 바람을 불거나 목소리를 크게하면 LED에 불빛이 들어오는 것을 볼 수 있다. 음성신호의 크기에 따라서 LED개수도 변하는 것을 관찰 할 수 있었다. 응용회로로는 필터를 추가하여 음성신호에 포함된 주파수별로 신호를 나누어 각각의 주파수 대역의 성분이 얼마만큼 포함되어 있는지 시각적으로 확인 할 수 있는 회로를 구현 할 수 있다.
9. 결론 및 토의
처음에 부품을 받고 설계를 시작하려 했을 때는 막막하고 어떻게 구성해야 하는지 조차 생각 하지 못했었다. 하지만 인터넷과 책들을 통해 각각의 소자들의 특성을 공부해 가면서 많은 것들을 알아가게 되었고 소자들을 다루는 부분에 있어서 많이 익숙해진것 같다. 우리가 만든 회로는 처음 설계를 시작할 때에는 복잡해보고 어려워 보였지만, 지금와서 보면 간단한 회로이다. 소자들의 고유 특성만 알고 있다면 쉽게 이해 할 수 있는 회로인 것 같다. 예를 들면 op-amp는 입력신호를 증폭해주는 역할, 커패시터는 마이크의 불안정한 출력을 안정화 시켜주는 역할과 op-amp의 증폭율을 조절해주는 역할, lm3914는 소자에 입력된 신호의 크기에 따라 켜지는 LED의 개수를 조절하는 역할등 매우 간단하다. 설계를 하는 과정에서 소자들의 연결 방법이나 여러 가지 면에서 어려움이 있었지만 직접 만드는 과정을 통해 어떤식으로 응용할 수 있는지 좀 더 생각 해 낼 수 있는 기회를 가질 수 있었고, 배운 이론들을 어떻게 적용해야 하는지도 알 수 있었다. 다른 설계를 할 때에는 조금 더 적극적인 자세를 가지고 할 수 있는 좋은 밑거름이 된 것 같다.
10. 참고 문헌
① 회로해석 - JOHNSON
② 기초전기전자공학실험 대한전자공학회 교학사 2006
③ (만들면서 배우는) 전자기초 - 안희백
④ 전자부품을 활용하자 - 김보연
⑤ Spice 기초와 활용 (ver 16.0) 최평 외 복두출판사 2008
⑥ http://www.alldatasheet.co.kr

키워드

설계 소음측정기 설계,   마이크콘덴서,   주파수음성신호,   응용회로,   소리세기,   설계소음측정기