[4차혁명] 아두이노와 우노의 구조를 알아보고 통합개발환경 설치하기

아두이노는 기능과 모양에 따라 종류가 다양한데,

UNO,(우노), NANO, MICRO, MEGA, LEONARDO, YUN 등 이 있습니다.

이 중 가장 많이 사용되고 있는 것은 아두이노와 우노입니다.

전용 소프트웨어의 개발환경을 제공하고 있는 아두이노는 아트멜사의

AVR 개발하는 환경에 비해서 더 직관적으로 개발이 가능합니다.

또한 쉽게 컴퓨터 연결이 가능하도록 USB 연결을 제공하고 있습니다.

그럼 아두이노, 우노의 구조에 대하여 살펴봅시다.

아두이노와 우노는 마이크로컨트롤러로라는 중앙처리장치 ATmega328 칩을 기본적으로 탑재하고 있고

디지털 입출력 핀을 20개 정도 가집니다.

그 중 아날로그 입력 핀으로 6개의 핀을 사용할 수 있고

Analog to Digital 컨버트를 포함시켜 아날로그를 디지털화 시켜줄 수 있습니다.

아날로그와 디지털을 동시에 사용한다는 장점이 있습니다.

USB 시리얼 변환을 해주는 마이크로컨트롤러가 탑재돼 있어서

USB 연결로 컴퓨터와의 정보를 주고받을 수 있게 해줍니다.

이것을 이용해서 ATmega328 칩이 정보를 변환하는 역할을해서 

컴퓨터에서 전송 시킨 정보를 인식하도록 해줍니다.

7V과 12V 사이 정도의 전압을 외부전원에서 입력으로 받을 수 있으며,

사물인터넷 기기에 맞춰서 외부전원으로 보통 9V 사각형 건전지를 사용할 수 있습니다.

아두이노, 우노의 메인 사양을 살펴봅시다.

마이크로컨트롤러 같은 경우는 ATmega328, 입력전압 7에서 12V, 동작전압 5V,  클럭주파수 16MHz,

플래시메모리 32KB, 디지털 입출력 핀이 20개 정도가 있습니다.

아날로그 입출력 핀으로 20개 중 6개를 사용할 수 있습니다.

이후에 아두이노 프로젝트 개발 시 기초가 되는 정보로 아두이노의 사양을 보고,

개발하고자 하는 제품에 맞춰서 아두이노의 사양 선택합니다.

초기 개발자들은 아두이노 우노를 특히 많이 사용하지만,

일정 사양을 넘어가는 개발이 필요할 경우 그 외의 다른 아두이노 제품을 찾아봐야 될 수 있습니다.

통합개발환경을 설치하기에 앞서 아두이노 제품을 먼저 선택을 해야됩니다.

아두이노 웹사이트에서 통합개발환경 소프트웨어를 쉽게 다운로드 받을 수 있습니다.

통합개발환경 소프트웨어를 설치한 후,

드라이버가 함께 설치 되는데 이는 컴퓨터가 아두이노를 더 잘 인식하도록 도와줍니다.

설치가 완료 됐다면, 스케치프로그램을 작성할 수 있는 환경이 만들어지고

이는 아두이노의 디지털 프로젝트를 동작시켜줍니다. 

스케치 작성 환경의 주요 기능들을 간단히 살펴봅시다.

스케치에 오류가 있는지 검사를 하기 위해 확인을 누릅니다.

USB를 통해 스케치의 내용을 아두이노로 보내기 위해 업로드를 누릅니다.

열기를 통해서 저장된 스케치 프로그램을 불러올 수 있고

저장을 통해서 작성중인 스케치 프로그램을 파일 형태로 저장할 수 있습니다.

시리얼 모니터를 통해서 컴퓨터에 아두이노가 보낼 각각의 정보를 나타내거나

아두이노로 보낼 정보를 입력할 수 있습니다.

스케치의 구조를 살펴보면

스케치는 일반적인 C언어 즉, C와 C++의 언어로 기본적으로 만들어져 있으며,

C나 C++에 들어 있는 기본 구조 main 함수 대신에 setup 함수와 loop 함수로 구성되어있습니다.

setup 함수에서는 아두이노가 최초에 한 번 즉, 아두이노가 동작하기 전에 실행하므로 초기화 작업을 코드로 작성하며

loop 함수에서는 동작을 시작하고 아두이노가 계속해서 반복해서 사용할 동작에 대한 내용을 코드로 작성합니다.

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