고속 ADC 데이터 수집 및 멀티센서 통합 보드 개발

프로젝트 개요

• 고속 ADC 데이터 수집 및 멀티센서 통합 신규 보드 개발

프로젝트 배경 및 목표

• 본 프로젝트는 고속 ADC 데이터 수집 및 멀티센서 통합 신규 보드 개발을 위한 턴키 프로젝트입니다. 아날로그 신호(1MSPS x 2ch)를 끊김 없이 연속 수집하여 USB HS 이상을 통해 상위 제어기(라즈베리파이, Edge AI, PC 등)로 실시간 무손실(Zero Packet Loss) 전송하는 고신뢰성 데이터 수집 장비를 구축하는 것을 목표로 합니다. 차량 필드 및 산업용 인프라 환경을 고려하여 고해상도 카메라, GPS(1PPS), IMU, 온습도 센서 연동 및 내진동 회로/단자 설계를 포함합니다.

과업 범위

1. 수행 범위

• 하드웨어 회로 및 PCB 설계
• 펌웨어 개발
• 시제품 제작 및 테스트 검증

2. 상세 기능 요구 사항

2.1. 하드웨어 (HW / PCB)

• 프로세서 및 AFE 회로 설계: 32-bit 이상 고성능 MCU/SoC(STM32N6 등 듀얼코어/하드웨어 가속 구조 우대), 2채널 AFE(Dynamic Gain/AGC, Anti-Aliasing LPF, Clamping) 설계
• 전원 및 내진동 설계: 외부 DC 입력, 고효율 Buck Converter + Low-Noise LDO 설계, 차량 진동에 강한 커넥터(Screw-Lock, M12 등) 적용
• 센서 및 통신 확장: On-board IMU(SPI), GNSS/GPS(1PPS), 온습도 커넥터, 카메라 연동(MIPI-CSI 또는 USB 웹캠 보장 회로)
• PCB Artwork 및 아트웍 원본 제공: 소형 폼팩터, 열 비아(Thermal Via) 및 다층 GND/Power Plane 설계 (시작품 10개 샘플 제작 포함)

2.2. 펌웨어 (FW)

• 고속 데이터 수집: 타이머 하드웨어 트리거 기반 1MSPS 연속 샘플링 (12bit/16bit 가변 해상도 지원)
• Zero-Loss DMA 및 패킷 최적화: Ping-Pong 버퍼 및 MPU 최적화를 통한 데이터 누락 0건(Zero Packet Loss) 구현
• 고속 통신 프로토콜: USB 2.0 High-Speed 이상 Vendor-Specific Bulk Transfer (libusb 기반)
• 정밀 시간 동기화: GPS 1PPS 연동 마이크로초 단위 타임스탬프 부여
• 센서 드라이버: IMU, GPS, 온습도 센서 및 카메라 드라이버 개발

주요 성능 요구사항 및 검증 기준 (Pass/Fail)

• 샘플링 속도: 1MSPS 연속 동작 (12bit 기본 / 16bit 전환)
• 데이터 전송량: 최소 4.0MB/s 이상 RAW 데이터 연속 수집
• 데이터 손실률: 0% (Zero Packet Loss)
• 4시간 연속 총 144억 개 샘플 수신 동안 시퀀스 번호 누락 0건 필수
• 시간 동기화: GPS 1PPS 기반 마이크로초 단위 절대시간 기록
• 버퍼 전환 지연: Ping-Pong 버퍼 전환 시 하드웨어 지연 수 마이크로초 이내 실측

기술/제조 스택

• Altium, KiCad, C, C++, STM32, FreeRTOS, libusb

지원 자격 및 우대 사항

1. 지원 자격

• 고속 USB HS 이상 Bulk 전송 및 DMA 최적화 포트폴리오 보유

• 고속 아날로그 AFE Op-Amp, AGC, LPF 회로 설계 레퍼런스 보유

2. 우대 사항

• 차량 산업용 내진동 커넥터 설계 및 통신 끊김 대응 노하우 보유

• STM32N6 수준의 듀얼코어 하드웨어 가속 구조 개발 경험

산출물

• 회로도 및 PCB 아트웍 원본 파일 Altium 또는 KiCad
• BOM 리스트 주요 IC 및 차량용 내진동 부품 선정 근거 명시 문서
• 제작 완제품 PCB 보드 10개 샘플
• 펌웨어 전체 소스코드
• 통신 프로토콜 정의서
• 4시간 스트레스 테스트 결과 보고서

계약 관련 특이 사항

• 부품비 및 조립비에 해당하는 BOM 비용 처리 방식은 미팅 시 별도 협의가 필요합니다. 제안서 작성 시 추천 프로세서 모델 및 선정 사유, 차량 진동 대책 커넥터 및 카메라 연동 방식 제안, 제안 내용별 예상 개발 기간 및 비용을 반드시 포함하여 제출 부탁드립니다.