[ebook] 틴커캐드로 배우는 아두이노(2판)

목차

CHAPTER 01 아두이노와 틴커캐드 소개

1.1 전자기기와 전자회로

1.2 전자회로 제어 원리

1.3 마이크로컨트롤러 활용

1.4 아두이노 개발환경 활용

1.5 VPL기반의 블록 명령어 활용

CHAPTER 02 틴커캐드 활용법

2.1 틴커캐드 소개

2.2 틴커캐드 회로 활용

2.3 틴커캐드 회로를 사용한 아두이노 실습 절차

2.4 틴커캐드 회로의 블록 명령

CHAPTER 03 틴커캐드의 간단한 사용법

3.1 틴커캐드 실행하기

3.2 틴커캐드의 간단한 예제 만들기

3.3 브레드 보드 사용법

3.4 브레드 보드 회로

CHAPTER 04 LED 제어하기

4.1 LED 사용 원리

4.2 LED on-off 제어

4.3 LED의 밝기조정 제어

4.4 변수와 반복 활용하기

CHAPTER 05 여러 개의 LED 제어하기

5.1 4개의 LED 제어하기

5.2 RGB LED 제어하기

5.3 7-세그먼트 제어하기

CHAPTER 06 디지털 입력 신호로 제어하기

6.1 디지털 입력 정보와 아날로그 입력 정보

6.2 디지털 입력으로 LED ON/OFF 하기

6.3 다중 판단 구조

CHAPTER 07 아날로그 입력 신호로 제어하기

7.1 아날로그 입력 정보

7.2 아날로그 입력으로 제어하기

7.3 매핑에 대한 조정

7.4 시리얼 모니터를 사용한 아날로그 값 모니터링

7.5 아날로그 입력으로 LED ON/OFF하기

CHAPTER 08 소리 발생 제어

8.1 소리의 원리

8.2 틴커캐드에서 소리 발생시키기

8.3 악보의 연주

8.4 스위치로 피에조 연주하기

CHAPTER 09 문자 LCD 제어

9.1 LCD의 기본 구조

9.2 표준형 문자 LCD의 활용

9.3 I2C 문자 LCD의 활용

CHAPTER 10 센서 활용

10.1 터치 센서와 기울기 센서

10.2 PIR 센서

10.3 빛 감시 센서

10.4 온도 센서

10.5 토양습도 센서

CHAPTER 11 초음파 거리 센서 활용

11.1 초음파 거리 측정의 기본 개념

11.2 초음파 거리 센서 HC-SR04를 이용한 거리 측정

11.3 초음파 거리 센서 NT-TS60을 이용한 거리 측정

CHAPTER 12 서보모터 활용하기

12.1 DC 모터와 서보모터

12.2 서보모터 제어하기

12.3 가변저항으로 서보모터 제어하기

12.4 2개의 서보모터 제어하기

CHAPTER 13 DC모터 활용하기

13.1 DC 모터와 서보모터

13.2 외부전원과 트랜지스터를 이용한 직류모터 제어

13.3 직류모터 제어를 위한 H 브리지 회로

13.4 릴레이를 사용한 직류모터 제어

CHAPTER 14 응용 회로 만들기

14.1 초음파 센서와 LCD, 피에조

14.2 토양습도 센서와 LCD, RGB LED, 서보모터

14.3 장애물 회피 2휠 자동차

CHAPTER 15 아두이노 C++언어 명령

15.1 아두이노의 출력 명령

15.2 아두이노의 입력 명령

15.3 아두이노의 제어 명령

CHAPTER 16 아두이노 C++언어 코딩

16.1 아두이노 C++언어의 함수 활용

16.2 C++언어의 함수와 반복명령 for( )의 활용

16.3 아두이노 C++언어의 배열 활용

16.4 아두이노 C++언어의 switch-case문 활용

16.5 NeoPixel 활용

머리말

인공지능(AI)을 기반으로 하는 다양한 도구들이 실용화되는 시대가 되었습니다. 단순히 프로그램을 작성하는 능력이 필요한 시대를 넘어 그것을 활용하는 능력이 중요한 시대가 된 것입니다. 대학이나 연구/개발하는 분야의 특정한 사람들에 한정되지 않고 일상생활에서 컴퓨터를 효과적으로 활용하는 능력이 필요하게 된 것입니다.

2005년 처음 소개된 아두이노는 초보자도 쉽게 마이크로프로세서로 제어할 수 있도록 단순화 된 개발도구로 누구든지 쉽고 편리하게 원하는 것을 제어하는 것이 가능하게 만들었고, 이제 모든 개발환경의 표준과 같이 되었습니다.

또한 스크래치와 같은 VPL(visual programming language)기반의 블록 명령어 코딩 방식이 도입되어, 프로그래밍 코딩 학습도 획기적으로 쉬워졌습니다. 사용되는 명령 블록들이 직관적이어서 이해가 쉽고, 문법이나 규칙을 신경 쓰지 않고 컴퓨팅적 알고리즘 구성에 집중할 수 있게 하여줍니다.

과거에는 전문적인 훈련을 받은 개발자들만이 가능하던 작업들이 청의적인 아이디어만 있으면 쉽게 하드웨어를 구성하고 프로그램을 만들어 제어할 수 있게 된 것입니다.

여기에 최근 오토데스크(Autodesk)의 틴커캐드(Tinkercad)와 같은 프로그램은 컴퓨터 모니터에서 마우스로 아두이노 보드를 포함한 전자회로 부품들을 선택/배치하고 회로를 만들어 실험할 수 있는 기능을 제공해 줍니다. 회로 구현뿐만 아니라 블록 명령이나 아두이노 C++언어 코드로 제어용 프로그램을 작성하고, 컴퓨터 모니터에서 시뮬레이션으로 결과를 보여주기까지 합니다. 전자분야의 비전공자나 입문자(beginner)들이 틴커캐드에서 제공하는 다양한 디스플레이 부품과 센서, 모터 등을 사용하여 컴퓨터상에서 부담 없이 회로를 만들어 보고 프로그램을 작성하고 시뮬레이션한 후 실제 회로제작을 할 수 있게 해 줍니다.

이 책은 틴커캐드에서 아두이노를 사용하여 다양한 회로의 제작과 코딩을 컴퓨터상에서 할 수 있도록 구성되어 있습니다.

기본적인 전자부품의 원리를 이해하여 회로를 구성하고 블록명령으로 코딩하고, 회로의 동작을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 확인하며 단계별로 학습할 수 있도록 구성하였습니다. 또한 실제 아두이노 제어 장치로 제작도 가능합니다.

이 책을 단계별로 학습하면, 아두이노의 활용이나 코딩을 통하여 컴퓨팅적 사고 능력이 향상되고, 기존의 컴퓨터 프로그래밍 언어를 학습하는 것에도 도움이 되리라 생각합니다.

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