아두이노 실습에 필요한 준비물을 알아보자

실습을 위해 아두이노 실습키트 또는 아두이노보드와 필요한 센서, 브레드보드, 점퍼선 등을 준비해주세요. 이제부터 센서를 활용하는 방법을 하나씩 소개하려고합니다. 인공지능과 피지컬컴퓨팅 과목에서 다루는 아두이노 우노보드와 다양한 센서를 이용한 실습을 통해 아두이노가 처음이신 분들도 쉽게 배울 수 있도록 쉬운 강좌로 진행할 예정이니 편하게 따라와 주세요!

아두이노 보드의 종류

• 아두이노 우노(Arduino Uno) : Uno는 가장 일반적으로 사용되는 Arduino 보드 중 하나입니다. ATmega328P 마이크로컨트롤러, 14개의 디지털 입력/출력 핀, 6개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결 및 전원 잭이 특징입니다.
• 아두이노 나노(Arduino Nano) : Nano는 ATmega328 마이크로컨트롤러, 14개의 디지털 입력/출력 핀, 8개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, 미니 USB 연결 및 전원 잭을 갖춘 작고 컴팩트한 보드입니다.
• 아두이노 메가(Arduino Mega) : Mega는 ATmega2560 마이크로컨트롤러, 54개의 디지털 입력/출력 핀, 16개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결 및 전원 잭을 갖춘 더 큰 보드입니다.
• 아두이노 듀(Arduino Due) : Due에는 Atmel SAM3X8E 마이크로컨트롤러, 54개의 디지털 입력/출력 핀, 12개의 아날로그 입력, 84MHz 클럭 속도, USB 연결 및 전원 잭이 있습니다.
• 아두이노 레오나르도(Arduino Leonardo) : Leonardo는 ATmega32U4 마이크로컨트롤러, 20개의 디지털 입력/출력 핀, 12개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결 및 전원 잭을 갖추고 있습니다.

아두이노 우노	아두이노 나노	아두이노 메가	아두이노 듀	아두이노 레오나르도

 

• 아두이노 마이크로(Arduino Micro) : Micro는 ATmega32U4 마이크로컨트롤러, 20개의 디지털 입력/출력 핀, 12개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결 및 전원 잭을 갖춘 작은 보드입니다.
• 아두이노 프로미니(Arduino Pro Mini) : Pro Mini는 ATmega328 마이크로컨트롤러, 14개의 디지털 입력/출력 핀, 8개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결이 없는 Uno 보드의 작은 버전입니다.
• 아두이노 윤(Arduino Yun) : Yun에는 ATmega32u4 마이크로컨트롤러와 별도의 Atheros AR9331 마이크로프로세서, 20개의 디지털 입력/출력 핀, 12개의 아날로그 입력, 16MHz 석영 크리스털, USB 연결 및 이더넷 포트가 있습니다.
• Arduino MKR1000: MKR1000은 ATSAMW25 마이크로컨트롤러, 14개의 디지털 입력/출력 핀, 6개의 아날로그 입력, 32비트 ARM Cortex-M0+ 프로세서, Wi-Fi 모듈 및 USB 연결을 갖춘 소형 보드입니다.
• Arduino Nano 33 BLE: Nano 33 BLE는 nRF52840 마이크로컨트롤러, 14개의 디지털 입력/출력 핀, 8개의 아날로그 입력, Bluetooth 연결 및 USB 연결을 특징으로 하는 소형 저전력 보드입니다.

아두이노 마이크로	아두이노 프로미니	아두이노 윤	아두이노 MKR1000	아두이노 나노 33 BLE

 

그 밖에 다양한 아두이노 보드들이 있습니다. 자세한 사항이 궁금하시면 여기를 참고해보세요.

아두이노 홈페이지의 하드웨어 메뉴를 보시면 됩니다.

https://www.arduino.cc/en/hardware

Arduino Hardware

우리가 실습하면서 사용하게 될 아두이노 보드는 주로 아두이노 우노와 나노입니다. 혹시 아두이노 우노가 들어있는 실습키트가 있다면 나중에 아두이노 나노보드만 따로 준비하시면 됩니다.

센서종류

• 온도 센서: 이 센서는 시스템 또는 환경의 온도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 일반적인 유형에는 LM35 또는 DS18B20 칩을 기반으로 하는 서미스터, 열전대 및 온도 센서가 포함됩니다.
• 광 센서: 광 센서는 빛의 강도 또는 밝기를 감지할 수 있습니다. 예를 들어 포토레지스터, 포토다이오드, LDR(light-dependent resistor) 등이 있습니다.
• 근접 센서: 근접 센서는 주변 물체의 유무를 감지할 수 있습니다. 예를 들면 초음파 센서, 적외선 센서 및 정전식 센서가 있습니다.
• 모션 센서: 이 센서는 위치의 움직임이나 변화를 감지할 수 있습니다. 가속도계, 자이로스코프 및 기울기 센서를 예로 들 수 있습니다.
• 압력 센서: 압력 센서는 공기 또는 액체 압력을 측정할 수 있습니다. 예를 들면 기압 센서, 압전 센서 및 압력 변환기가 있습니다.
• 가스 센서: 가스 센서는 공기 중 다양한 가스의 존재를 감지할 수 있습니다. 일산화탄소 센서, 이산화탄소 센서 및 메탄 센서를 예로 들 수 있습니다.
• 습도 센서: 습도 센서는 공기 또는 물질의 수분 양을 측정할 수 있습니다. 정전식 습도 센서와 저항식 습도 센서를 예로 들 수 있습니다.
• pH 센서: pH 센서는 용액의 산도 또는 알칼리도를 측정할 수 있습니다. 유리 전극 pH 센서 및 pH 표시기 스트립을 예로 들 수 있습니다.
• 생체 인식 센서: 생체 인식 센서는 심박수, 피부 온도 또는 뇌 활동과 같은 다양한 생리적 신호를 측정할 수 있습니다. 예를 들면 심전도(ECG) 센서, 뇌전도(EEG) 센서 및 광용적맥파(PPG) 센서가 있습니다.

아두이노 우노보드와 다양한 센서들

자세한 센서의 사용법은 실습을 하나씩 해가면서 알아보겠습니다!

브레드보드

브레드보드는 Arduino 프로토타이핑의 필수 구성 요소이며 사용자가 빠르고 쉽게 회로를 구축하고 테스트할 수 있도록 하는데 필요하며 전자 부품을 고정하고 함께 연결하는 데 사용할 수 있는 구멍이나 핀의 행과 열이 있는 평평한 보드입니다.

브레드보드에는 납땜 없는 브레드보드와 납땜 가능한 브레드보드의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

• 무납땜 브레드보드: Arduino 프로젝트에서 가장 일반적으로 사용되는 브레드보드입니다. 이를 통해 사용자는 납땜할 필요 없이 구성 요소를 쉽게 연결할 수 있습니다. 무납땜 브레드보드에는 사용자가 부품을 삽입하고 연결할 수 있도록 상호 연결된 금속 클립의 행과 열이 있습니다.
• 납땜 가능한 브레드보드: 이 브레드보드는 보다 영구적인 연결을 위해 설계되었으며 납땜이 필요합니다. 일반적으로 더 높은 수준의 신뢰성이 요구되는 고급 프로젝트에 사용됩니다.

브레드보드를 사용하는 이유는 회로를 완성하기 전에 신속하게 테스트하고 수정할 수 있기 때문입니다. 또한 구성 요소를 쉽게 연결하고 발생하는 모든 문제를 해결할 수 있습니다. 브레드보드는 다양한 크기로 제공되며 선택한 특정 크기는 프로젝트 요구 사항과 연결해야 하는 구성 요소 수에 따라 다릅니다.

브레드보드

<출처 : https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/references/how-to-use-a-breadboard>

점퍼선

점퍼선은 브레드보드 또는 PCB에서 구성 요소를 빠르고 쉽게 연결할 수 있도록 합니다. 점퍼선은 일반적으로 브레드보드 또는 PCB의 구멍에 삽입할 수 있는 양쪽 끝에 금속 핀이 있는 얇고 유연한 와이어로 만들어집니다.

점퍼선은 3 가지 주요 유형이 있습니다.

• 수-수(MM: male-male) 점퍼선: Arduino 프로젝트에서 가장 일반적으로 사용되는 점퍼 와이어입니다. 양쪽 끝에 브레드보드나 PCB의 구멍에 삽입할 수 있는 금속 핀이 있습니다.
• 암-수(MF: male-female) 점퍼선: 이 점퍼 와이어는 한쪽 끝에는 금속 핀이 있고 다른 쪽 끝에는 아두이노 보드나 다른 PCB의 헤더에 삽입할 수 있는 플라스틱 커넥터가 있습니다.
• 암-암(FF: female-female)점퍼선: 이 점퍼 와이어는 양쪽 끝에는 아두이노 보드나 다른 PCB의 헤더에 삽입할 수 있는 플라스틱 커넥터가 있습니다.

Arduino 프로젝트에서 점퍼선의 역할은 구성 요소를 함께 연결하고 회로를 만드는 것입니다. 점퍼선을 사용하면 LED, 센서, 스위치 및 기타 전자 부품을 Arduino 보드 또는 기타 마이크로 컨트롤러에 쉽게 연결할 수 있습니다. 또한 전원 및 접지와 같이 회로의 다른 부분을 함께 연결하는 데 사용됩니다.

 

점퍼선 M-M(수수) / F-F(암암) / M-F(암수)