아두이노 보드 Uno R3 SMD 호환보드

아두이노 시작했다. 

미세먼지 측정기를 따라 만들어 본게 처음 아두이노와의 만남이다. 

재밌고 흥미로워서 해야지 하고만 있다가 이제 실행에 옮긴다. 

아두이노 보드는 여러 종류가 있는데, 그 중에서 아두이노 우노 UNO R3 SMD 호환보드로 시작했다.. 

호환보드는 말 그대로 호환보드, 아두이노 정품 보드가 아니라 호환이 되는 보드이다. 

아두이노 Arduino 는 물리적인 세계를 감지하고 제어할 수 있는 인터렉티브 객체들과 디지털 장치를 만들기 위한 도구로, 간단한 마이크로컨트롤러 보드를 기반으로 한 오픈 소스 컴퓨팅 플랫폼과 소프트웨어 개발 환경을 말한다. (출처: 두산백과)

최초의 아두이노는 2005년 이탈리아 이브레아 Ivrea 에서 시작되었다. 

마시모 반지 Massimo Banzi 교수와 데이비드 쿠아르티에예스 David Cuartielles 교수가 인터랙션 디자인 전문학교(IDII)에서 공부하는 하드웨어 미숙련자 및 비전공 학도들을 위해 기초적인 지식으로 쉽게 프로그램 작성이 가능하고, 저렴하게 구입 가능한 마이크로컨트롤러 보드를 개발하고자 하였다. 아두이노의 하드웨어와 소프트웨어가 오픈소스로 개방되면서 수많은 개인과 기업들이 아두이노를 기반으로 다양한 모양과 성능의 아두이노 및 아두이노 호환 보드를 개발하였다. (출처: 두산백과)

아두이노 통합 개발 환경 Arduino IDE 은 소스 코드를 작성하고 편집할 수 있도록 하며, 코드를 아두이노 하드웨어가 이해할 수 있는 명령어로 컴파일하여 보드에 이를 업로드 하는 기능을 제공한다. (출처: 두산백과) 

소스코드는 C++ 언어를 기반으로 하기 때문에 아두이노에서는 C 언어의 표준라이브러리 함수 사용이 가능하다.  (출처: 두산백과)

앞서 두산백과에서 소개했듯이 아두이노는 이탈리아 태생이다. 

비슷한 보드로 라즈베리파이 Raspberry Pi 는 영국, 비글본블랙 Beaglebone Black 은 미국이다. 

아두이노는 Uno, Duo, Tre, Galileo, Yun 등과 같은 다양한 보드들이 있다. 

그 중에서 내가 시작하는 보드는 가장 기초에 속하는 Uno 보드이다. 

우노 보드는 8bit CPU를 탑재하고 있다. Duo는 32비트. 

Tre 는 아두이노 우노와 비글본블랙을 합친 기능을 갖고 있고, YUN은 아두이노에 wifi 기능이 탑재된 보드이다. 

라즈베리파이는 32비트 체계로 리눅스 기반,  비글본블랙 역시 32비트 체계로 안드로이드 기반이다. 

이 두 보드는 입력, 출력 장치만 있으면 미니 컴퓨터로 사용할 수 있는 보드라서 재미있어 보인다. 

아두이노는 아두이노 보드에 아두이노 쉴드를 꽂아 다양하게 확장시킬 수 있다. 

쉴드 대신에 해당 센서와 엑츄에이터를 연결해 구현할 수도 있다. 

빵판이라고 부르기도 하는 브래드보드는 납땜을 하지 않고 간단하게 회로를 만들때 사용하는 도구이다. 

아두이노 IDE는 Uno 보드의 경우 1.0.x 버전을, Duo 이상은 1.5.x 버전을 사용한다. 

이 통합개발환경에서 작성한 소드 코드를 컴파일해서 보드에 업로드하는데 이를 펌웨어라고 하고, 시리얼포트를 USB로 연결해서 업로드한다. 

가장 기본적으로 알아야 할 것 중 하나는 옴의 법칙 

전압 = 전류 x 저항 

V = IR 

관련한 용어 정리도 해본다. 

플로팅 상태 : 디지털 핀을 입력으로 설정하면 전압이 Low 와 High 를 왔다갔다 하는 플로팅 상태가 된다. 플로팅 상태를 방지하기 위해 입력핀의 전압을 고정시킨다. 

 

풀업 : 입력핀과 전원 사이를 저항을 두고 연결한다. 스위치가 연결되지 않으면 입력핀의 전압은 5V 이다. 

풀다운 : 입력핀과 GND 그라운드 사이를 저항을 두고 연결한다. 스위치가 연결되지 않으면 입력핀의 전압은 0V 이다. 

PWM : Pulse Width Modulation 의 약자, 디지털 핀 전압의 Low 또는 High 상태인 시간을 조절해 아날로그 신호를 구현하는 것을 말한다. 

주파수 폭을 변환시키는 모듈로, PWM 기준 주기는 500Hz = 0.002초 이다.