(피지컬컴퓨팅키트) 워터맨 3.아두이노 소개

아두이노(Arduino)?

오픈소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러. 즉, 하나의 컴퓨터인데 저장공간,입출력장치 등을 생략하여 자그마한 하나의 보드형태로 소형화하고 대신 임의의   입출력장치들을 여러개 연결할 수 있도록 범용 입출력 연결 단자들만을 가지고 있다.
아두이노는 다수의 스위치나 센서로부터 값을 받아들이거나, LED나 모터와 같은 외부 전자  장치들을 통제함으로써 환경과 상호작용이 가능한 물건을 만들어낼 수 있으며, 이러한 것들을 개발하기 위한 개발환경도 무료로 오픈되어 있고 사용하기도 매우 간편하게 되어있다.  따라서 전세계에  수많은 사람들이 이를 이용해 각가지 자신만의 기기들을 개발하고 있으며  개발된 사례 및 샘플코드들도 공개된 것이 많아 배우기도 쉽다.
아두이노의 제작방법은 오픈되어 있어 누구나 비슷한 보드를 만들어낼 수 있으므로 시중에는 수십가지 종류의 아두이노 보드들이 있어 자신의 용도에 맞는 것을 선택할 수 있는데   대표적으로 많이 사용하는 것들은 다음과 같다.  

 

 

 

아두이노 나노

 

1) Mini USB 단자  : PC와 연결하여 전원도 공급하고 PC와의 통신을 통해 프로그램을 설치하거나 상태를 확인하는 등 개발과정에서 주로 사용하는 단자이다. 

2) VIN : PC와 연결되지 않은 상태에서도 동작시키기 위한 전원단자로서 5 ~12V의 전압을 가해 주면 아두이노 나노 내부적으로 5V로 조절하여 사용된다.  

3) 디지털 I/O핀 D0 ~ D13번 
    - 디지털 신호 (HIGH는 LOW값)을 입출력하기 위한 핀들로서 각종 센서나 부품들을  연결할 수 있다. Digital이라는 의미로 D라는 문자 뒤에 핀번호가 표시되어 있다. 
     -D0번과 D1번은 기본 통신용으로 사용되므로 TX, RX로 표시되어 있으며,  D13핀은  내부LED와 연결되어 있어 초기 부팅시 등에 수시로 내부LED가  깜박일때 D13번핀에도 동일한 전류가 흐르므로 이를 감안하고 사용해야 한다.
4) 아날로그 Input핀 A0 ~ A7번
   - 단순한 HIGH/LOW신호가 아닌 세분화된 값(0~1023)을 읽기 위한 핀으로서 각종  센서로 부터 측정값을 읽어들일 때 주로 사용한다.   

4) 5V, 3.3V출력핀 : 연결되는 센서나 부품들에 전원을 공급하기 위한 단자. 

5) Memory  : 프로그램제작용으로 사용할 수 있는 영역은 약30KB로서, 큰 용량은아니지만  웬만한 제어용 기기 제작용도로는 사용할 수 있다.   

 

아두이노 개발환경의 설치

 

1) PC에 아두이노 IDE 개발환경 설치 

    -  http://www.arduino.cc 에 접속하여 Download메뉴에서 IDE를 다운받아 설치.
    -  화면 아래 왼쪽의 JUST DOWNLOAD를 눌러 다운로드 받으면 됨.
    -  설치 진행중 driver 설치하겠냐는 질문에 예로 계속 진행
    -  설치가 완료되면 바탕화면에 Arduino 아이콘이 생성됨

 

 

2) 아두이노 나노 연결  

 

   - Arduino를 기동시키고 툴 메뉴에서 보드: Arduino Nano, 프로세서: ATmega328 선택
   - 아두이노나노를 USB케이블로  PC에 연결시키고 툴메뉴 포트에 새로운 포트번호가  생성되는지 확인하여 새로 생성되는 포트번호를 선택한다

 

 

아두이노 포트가 자동연결되지 않을 경우

 

- Made in Italy 아두이노정품은 USB 연결 드라이버가 IDE에 포함되어 있어 처음부터  자동으로 연결되지만,  Made in China 호환보드일 경우 전용 CH340 USB드라이버를 한번 설치해 주어야 만 다음 부터 자동연결 된다.   

- CH340 드라이버 설치 방법 :  http://www.wch.cn/download/CH341SER_ZIP.html 에   접속하여 CH341SER.ZIP 파일을 다운로드하여 설치하면 된다.

- 압축파일  풀기 하면 CH341SER 폴더가 생성되고 그 아래 또 생성된 CH341SER 안의 setup.exe 실행한다.

 

 

 

- 드라이버 설치가 완료되면 Arduino IDE의 툴 메뉴의  포트부분에 연결된 포트가 표시된다.