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AI PID 기반 소형 온도 챔버 자동 제어 시스템
도그 생성일2026. 1. 7 조회195 좋아요2 스크랩0 댓글0
 
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AI 기반 소형 온도 챔버 자동 제어 시스템

2026. 2. 14 (토) 02:00 도그 조회 28 좋아요 1 스크랩 0 댓글 0

1. 부품 수령 및 개발 착수 현황

AI 기반 PID 자동보정 시스템 구현을 위한 핵심 부품을 수령하였으며, 현재 실제 하드웨어 기반 디버깅을 시작한 상태입니다.

 

수령 및 사용 부품:

  • STM32H755ZI-Q (NUCLEO-H755ZI-Q, 듀얼코어 MCU)

  • LM35 온도 센서

  • 12V PWM/TACH BLDC 팬

  • PTC 히터(20Ω)

  • MOSFET Power Controller 모듈

현재 보드 전원 인가 및 ST-LINK를 통한 다운로드/디버깅 환경이 정상 동작하며, 시리얼 통신(VCP)을 통해 로그 출력이 확인되었습니다.
(첨부: STM32 world 로그 화면)

 


2. 현재 구현 및 디버깅 진행 상황

2-1. MCU 구조 및 시스템 아키텍처

STM32H755의 듀얼코어 구조를 활용하여 다음과 같이 역할을 분리하여 설계 중입니다.

  • Cortex-M7 (H7 Core)

    • 시스템 동작 Sequence 제어

    • PID 제어 루프 실행

    • ADC 센서값 수집

    • MOSFET 및 BLDC 제어

    • 시스템 상태 관리

  • Cortex-M4 (H4 Core)

    • AI 기반 PID 파라미터 자동 보정

    • 실시간 온도 응답 트래킹

    • Overshoot / Settling Time 분석

    • Adaptive Gain 조정 로직 수행

현재는 M7 코어 기반으로 전체 하드웨어 Bring-up 및 동작 검증을 우선 진행 중이며, 이후 M4에 AI 추론 구조를 이관할 계획입니다.


2-2. ADC 센서값 확인

  • LM35 온도 센서를 ADC 채널에 연결

  • 실시간 ADC Raw 값 수집

  • 시리얼 로그를 통해 값 출력 확인

  • ADC 변환값 기반 온도 계산 루틴 구현 중

현재는 ADC 값이 정상적으로 변동되는 것을 확인한 상태입니다.


2-3. BLDC 팬 구동

  • PWM 출력 설정 완료

  • 12V BLDC 팬 동작 확인

  • PWM Duty 변경에 따른 회전 속도 제어 동작 확인

  • 향후 TACH 피드백 기반 Closed-loop 속도 제어 예정


2-4. MOSFET 기반 히터 제어

  • MOSFET Power Controller 모듈 연결

  • PWM 제어 신호 출력 확인

  • PTC 히터 온도 상승 확인

  • 히터-팬 동시 구동 시 온도 응답 특성 관찰 중


3. 구현 순서 및 예상 일정

Step 1 (완료)

  • 개발환경 구축

  • ST-LINK 디버깅 환경 구성

  • UART 로그 출력 확인

Step 2 (진행 중)

  • ADC 센서 데이터 수집

  • PWM 기반 BLDC 제어

  • MOSFET 히터 제어

Step 3 (예정, 2주 이내)

  • 기본 PID 제어 루프 구성

  • 온도 목표값 추종 테스트

  • Overshoot 및 Settling Time 측정

Step 4 (예정)

  • M4 코어에 AI Adaptive 모듈 탑재

  • PID Gain 자동 튜닝 알고리즘 적용

  • 실시간 파라미터 보정 구조 구현


4. 현재 상태 요약

  • 하드웨어 Bring-up 완료

  • ADC 값 확인 완료

  • BLDC 및 MOSFET 제어 동작 확인

  • 듀얼코어 기반 역할 분리 아키텍처 설계 완료

  • AI Adaptive PID 구조 설계 진행 중

현재는 초기 프로토타입 단계이며, 하드웨어 기반 실험을 통해 제어 응답 데이터를 수집 중입니다.
Quest 3에서는 AI 기반 자동보정 알고리즘을 적용한 실험 결과를 제출할 예정입니다.

 

Invoice 를 업로드 하오니 참고바랍니다!

 

첨부파일
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