그러나 SCK, MISO, MOSI 외에도 해당 포트를 SPI 통신으로도 사용할 수 있기 때문에, 만약 SPI를 사용할 계획이 있다면, 회로를 아래와 같이 구성해야 한다. SPI로 가는 부분에는 일반적으로 47K의 저항을 두어 분기시킨다.
ISP프로그래밍 포트 외 SPI포트로 사용할 때
< Atmega 프로그래밍 ISP 리셋 회로 활용 시 >
Atmega128의 리셋은 Low 신호가 1.5ms 이상 지속된다면 리셋이 된다. 따라서 안정적 동작을 위해 High 상태를 유지하되, 필요시 Low신호가 인가되도록 만든다.
Reset과 VCC사이 다이오드는 권장사항이지만, 실제 없어도 상관없다.
C값은 10nF ~ 100nF 사이
R값은 4.7K ~ 10K 사이
간단한 RESET 풀업저항 1K 사용
(Low가 되면 리셋됨으로 High상태를 유지, Reset기능을 넣기 위해서는 스위치를 추가하면 된다.)
< Atmega 프로그래밍 전원 회로 MAX809, MAX803 활용 시 >
Reset과 VCC사이 다이오드는 권장사항이지만, 실제 없어도 상관없다.
* MAX803 / MAX809 / MAX810은 전원을 모니터링하는데 사용됨 5V , 3.3V , 3.0V , 2.5V 회로와 함께 사용할 경우 우수한 신뢰성 제공. VCC가 설정된 공급전압 임계점 아래로 떨어질때 리셋신호를 보냄. VCC가 다시 임계점 위로 올라 올때까지 140ms 동안 상태를 유지 시킴.
1.5kg 이하인경우 위에 DHL Express를 이용하면 된다. (항공 배송, 3~5일 소요)
5-3. JLCPCB에서 파일에 문제가 없는지 검토 확인
5-4. 결재수단 선택.
카드결재, Paypal결재, 쿠폰 3가지 방식이 있다.
만약 쿠폰을 가지고 있다면, 아래 디스플레이가 되는데, 이를 선택해서 가격 할인을 받는다! (처음 가입시 쿠폰 지급)
필자는 더 좋은 쿠폰이 있어서 이를 적용했다.
완료되면 Pay 선택
5-5. 주문내역 결과 확인
6. JLCPCB 엔지니어와 소통
만약 어떤 설계 데이터(홀 크기, 도금 여부 등)를 누락했을 때, 내 데이터를 바탕으로 JLCPCB엔지니어와 대화를 통해 수정이 가능하다. Live chat을 지원하며 바로 우측 하단에 엔지니어와 실시간으로 소통하며 24시간 대응을 해준다.
7. PCB 언박싱
마침내 PCB가 집까지 배송이 되었다. 뾱뾱이로 잘 포장되어 있으며, 파란색 박스로 온다.
주문할 PCB 색상을 보라색으로 했는데 디자인이 예쁘다.
8. 사전 테스트
입력부 DC 12V Jack 작동 여부 확인
아쉽게도 토글스위치를 달려고 했지만, Hole의 크기가 작아서 달 수 없으므로.. 쇼트시켜버렸다.
(다음엔 토글 스위치를 달때 Hole크기를 좀 크게 해야겠다.)
9. DIY 부품 납땜 및 제작 및 동작 테스트
연결되면 LED가 들어오도록 하고, 최종적으로 출력에 5V가 나오는 것을 확인. 12V어댑터로도 5V로 사용할 수 있다!
(완성 결과 물) 12V to 5V 어댑터
아쉬운점은 토글스위치의 Drill Hole 크기를 제대로 계산하지 못해서 그냥 쇼트시킨 것.
LED가 너무 밝아서 그냥 빼버렸다... 다음엔 저항크기를 더 높여야 겠다. 330옴 대신 1K옴 추천한다.
실제 산업체에서 PCB를 직접 설계하여 제작하지 않는 이상, 학생들이나 선생님, 일반 DIY를 하는 사람들은OrCAD로 설계를 하고 실제 PCB 데이터를 가지고 제작을 맡기면, 이게 제작이 될까? 하는 사람들이 많을 것이다.실제 어떤 데이터를 Export해서 제조를 의뢰해야 의문이 갖는 사람도 많을 것이다.
하지만 위에서 보여준Artwork필름 파일들(.drl 파일 .art 파일)을 압축하여 JLCPCB 제조 업체에 위와 같은 과정으로 파일을 제출하고 이 과정대로 진행한다면 위처럼 동작이 되는 PCB를 받아볼 수 있다.
JLCPCB에서 아래와 같이 여러 이벤트를 진행하고 있다고 한다.
실제 OrCAD로 PCB를 제작까지 고려하고 있다면 위 혜택을 받아 PCB를 제조해보는 것도 좋은경험이 될 것이다.
생각하고있는 아이디어가 있다면 아래 JLCPCB을 통해서 주문해보도록 한다! (한국어 홈페이지도 만들었다고 한다)
So you want to become an embedded systems engineer? What’s it going to take to get there? If you’re into robots, know your way around PCBs, and love coding in C, you might have the makings of an embedded systems engineer. In this article, we’ll cover the skills, accreditations, and career path of an embedded systems engineer.
What is an embedded systems engineer?
임베디드 시스템 엔지니어가 되고싶은가? 무엇을 해야 그렇게 될 수 있을까? 만약 로봇 내부를 들여다보면, 내부의 PCB 회로에 대해 알거나, C언어에 대해 잘 알거나 하면, 당신은 임베디드 시스템 엔지니어라 할 수 있을 것이다.
이 글에서는 임배디드 시스템 엔지니어가 되기 위한 기술, 능력, 커리어 등을 포함하고 있다.
그러면 무엇이 임베디드 시스템 엔지니어인가?
What do the avionics on a rocket, the automated powertrain of a self-driving car, and the internals of your programmable pressure cooker all have in common? They’re all examples of embedded systems—combinations of hardware and software designed to perform specific tasks.
An embedded system typically consists of:
Analog sensors for real-time data collection (temperature, pressure, acceleration, etc.)
Microcontrollers, microprocessors, and/or actuators for decision making, automation, and control.
Embedded software: coded instructions that can run the whole system without human input.
로켓에서의 항공전자기기, 자율주행자동차의 자율 파워트레인, 프로그래밍이 가능한 압력 밥솥, 이들의 공통점은 무엇인가? 그것들은 모두 하드웨어와 특정 기능을 수행하는 task가 있는 소프트웨어가 들어있는 임베디드 시스템의 예시이다.
임베디드 시스템은 보통 아래와 같이 이루어져 있는데:
Analog sensors for real-time data collection (temperature, pressure, acceleration, etc.)
온도, 압력, 가속 등의 실시간 데이터 모으는 아날로그 센서
마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 명령을 받거나, 자동으로 임무를 수행하는 엑츄에이터
임베디드 소프트웨어: 인간의 개입 없는 전체 시스템의 명령 수행 코드
The embedded systems engineer is responsible for the design, development, production, testing, and maintenance of embedded systems. Often times, this role leans more towards the software development side of the equation, which is why this position is also known as an embedded software engineer.
Core skill set of an embedded systems engineer
Like the systems they manage, the embedded systems engineer requires experience with both hardware and software.
The core skill set of an embedded systems engineer looks something like this:
Programming languages such as C, C++, and Assembly Language are the most common requirements for this position. LabView is also popular for working with National Instruments data acquisition units. Depending on the job position, familiarity with other languages such as ADA, Lua, Rust, Python, VHDL, and Verilog may also be required.
Microcontroller/microprocessor ecosystems such as Arduino, Raspberry Pi, Atmel AVR, ESP8266 NodeMcu, and PIC10Fxx.
Memory management: a solid understanding of the different types of memory, including RAM, ROM and Flash, and how to develop software where memory is a premium.
Circuit Design: PCBs, signal analysis, debugging, assembly and testing of integrated circuits and their components. PCB analysis and design software such as Sigrity and Allegro.
CAD Design: Basic hardware design using CAD software such as AutoCad or SolidWorks.
Measurement: Experience using digital multimeters, oscilloscopes, DAQs, and other equipment to measure, analyze and troubleshoot electrical systems.
IoT devices and frameworks such as Google Cloud Platform, IBM Watson, Azure, and AWS.
Data Processing and Analysis: Able to process and analyze data using Excel, Matlab, and Python.
Technical Writing: A large part of the actual engineering job is technical documentation. Even better if you can write research grants.
Even if an embedded system engineer never has to directly touch the hardware of the systems they design, intimate knowledge of those hardware systems is required to properly design embedded software.
임베디드 시스템 엔지니어는 임베디드 시스템의 설계, 개발, 생산, 테스트, 유지보수 등의 책임이 있다. 종종 이 직무는 임베디드 소프트웨어 개발에 치중되기도 해서 임베디드 소프트웨어 개발자 라고 부르기도 한다.
임베디드시스템 엔지니어의 핵심 기술은 전체 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 둘다 관리할 수 있는 능력이 요구된다.
핵심적인 기술이라함은 아래와 같이 볼 수 있는데:
C, C++언어 및 어셈블리언어를 공통적으로 잘 다뤄야 한다. National Instruments사의 데이터 수집 툴로 유명한 LabView라는 프로그램을 다루면 직무에 널리 사용된다. 그 외 ADA, Lua, Rust, Python, VHDL, ,Verilog 등의 언어를 직무에 따라 필요로 한다.LabView 프로그램
메모리 관리: RAM, ROM, Flash 메모리 타입의 차이점 명확한 이해와, 이를 이용해 어떻게 소프트웨어를 개발할 것인가
회로 설계 : PCB, 신호분석, 디버깅, 조립, 회로 및 부품 테스트. Sigrity나 Allegro 소프트웨어를 이용한 PCB 분석
CAD설계 : AutoCAD나 SolidWorks를 이용한 기본적인 하드웨어 설계
측정 : 디지털 멀티미터, 오실로스코프, DAQ, 다른 측정장치들을 이용한 측정 경험
Google Cloud Platform, IBM Watson, Azure, and AWS 클라우드를 활용한 IOT 장치와 프레임워크
데이터 프로세싱이나 분석 : Excel, Matlab, Python을 이용한 데이터 프로세스 및 분석 능력
기술적 문서 작성 : 실제 대부분의 엔지니어링 직무는 기술문서 작업을 포함. 만약 연구비를 쓸 수 있다면 더 좋다.
임베디드 시스템 엔지니어가 하드웨어를 직접적으로 만지진 않아도, 최적의 임베디드 소프트웨어를 위해서는 어느정도 하드웨어 지식을갖추어아 햔다.
Embedded Systems Engineer Degrees and Certifications
As you might imagine, there’s a lot of overlap among degrees in the world of electrical and computer engineering (ECE) that you can use to work towards a career in embedded systems. Here are some of the more popular programs you can pursue for either a bachelors, masters, or PhD:
Embedded Systems Engineering
Electrical and Computer Engineering
Electrical Engineering
Computer Science
Robotics
The nice thing about embedded systems engineering, is that experience and personal projects probably speak louder than any certificate for getting a job in this field. That said, depending on your industry, it may be worth considering some of these certificates:
There are many other certifications available for specific skills such as soldering or CAD design. It’s best to acquire these as part of your job experience.
그 외 특정 자격증도 있는데, 납땜이나 CAD 설계같은 부분이다. 이러한 자격증은 일을 하면서 취득하는게 좋을 것이다.
Embedded Systems Engineer Career Path
Once you land a job as an embedded systems engineer, it’s entirely possible to continue to work within that profession till you retire, much like a CPA, a doctor, or a lawyer. The key is to remain up to date and savvy on the latest technologies. That said, it’s also true that for more financial gain, many transition into management or marketing roles within companies. Here’s a look at some of the career paths that become accessible to an embedded systems engineer:
Senior Embedded Systems Engineer
Quality Assurance Engineer
Project Engineer
Program Management
Sales Engineer
Marketing Director
Even if you do eventually transition to a position with soft skills such as management or marketing, it’s important to remember that embedded systems engineering is a lifelong skill. Just as the carpenter can always build their own shelves, an embedded systems engineer will always be able to apply their mastery of electronics to DIY projects in and around the home.
임베디드 시스템 엔지니어의 커리어
일단 당신이 임베디드 시스템 엔지니어로 시작하면, 당신이 마치 회계사나 의사, 변호사 처럼 은퇴할때까지 전문가로서 일을 유지할 수 있다. 중요한 점은 뒤쳐지지 않고, 최신의 기술을 익히고 요령을 익혀야 한다. 또한 더 많은 재정적 이익을 위해 사내에서 관리직이나 마케팅직으로 많이들 변경하는 것도 사실이기도 하다.
여기에 임베디드 시스템 엔지니어가 될 수 있는 몇가지 커리어가 있다:
Senior Embedded Systems Engineer (상급 임베디드 시스템 엔지니어)
Quality Assurance Engineer (품질 관리 엔지니어)
Project Engineer (프로젝트 엔지니어)
Program Management (프로젝트 매니저)
Sales Engineer (세일즈 엔지니어)
Marketing Director (마케팅 디렉터)
만약 당신이 결국 매니저나 마케팅같은 분야의 직종으로 변경을 해도, 임베디드 시스템 엔지니어링 기술은 평생 기술이었기에 중요하다. 목수가 마치 평생 선반을 만든 자기의 기술이 있듯이, 임베디드엔지니어도 평생 기술을 보유하고 추 후 집에서 DIY프로젝트나 전자 기술을 적용 할 수 있을 것이다.
