Embedded System Capstone Design Project

✔️프로젝트 명

Gimbal system that tracks light

✔️ 개발 기간

2022.05 ~ 2022.06

✔️ 팀원

윤대민	김태완	이재영
팀장, I2C 통신 및 데이터 처리	PWM 설정 및 서보 모터 제어	Tracking 로직 구현

✔️ 개발 환경

• Chipset: ATmega4809(MCU), MCP2221A(USB-to-UART/I2C Convertor)
• Sensor: MPU6050, GL5549
• Servo motor
• Programming: AVR registers manipulation with C/C++
• 3D printing: Autodesk 3ds Max, UltiMaker Cura, Ender-3

✔️ 개발 목표

• 타깃 조준을 유지하는 미사일 발사대 컨셉

✔️ 주요 기능

I2C 통신

• 센서 데이터 수집: MPU6050 센서로부터 가속도 및 자이로 데이터 수집
• Drift Calibration
  1. 배열 초기화
  2. 자이로스코트 데이터 읽기
  3. 값 저장 및 차이 계산
  4. 드리트프 오류 추정

PWM 제어

• TCA 레지스터를 사용한 PWM 신호를 신호를 생성하고 서보 모터 제어

ADC 데이터 처리

• CDS 센서의 아날로그 입력을 읽고 평균값을 계산하여 센서 오프셋 보정
• Offset 설정
  1. 초기화 및 데이터 수집
  2. 오프셋 계산
• Offset 보정
  1. 오프셋 적용
  2. 평균 값 계산
  3. 이동 상태 결정

Tracking 및 자세 제어

1. ADC 데이터 처리
   • 수직 및 수평 이동 상태 결정 위해 상하좌우 평균값을 비교
2. 움직임 상태 결정
   • 수직 및 수평 상태 플래그를 설정하여 움직임 방향 결정
   • 특정 임계값 기준
3. 최종 위치 조정
   • tracking 각도 기반의 수평 및 수직 상태에 따른 조정
   • 최종적으로 각도 변환 후 PWM 신호를 통해 서보 모터 제어

✔️ 회로도

✔️ 시스템 구현 모델