프로토타이핑은 설계 및 개발 프로세스의 큰 부분입니다. PCB 프로젝트에서 더 고급 단계로 넘어가기 전에 필수적입니다. 따라서 디지털 전자 개발자라면 아두이노 브레드보드가 정답입니다.
아두이노 이전에는 초보자들이 마이크로컨트롤러를 배우기 어려웠습니다. 조립 언어 코딩이 필요하고 사용하기 어려운 비싼 키트를 써야 했습니다.
그러나 아두이노는 C++ 같은 고급 프로그래밍 언어로 코딩할 수 있는 저렴하고 사용하기 쉬운 플랫폼을 제공하여 게임의 판도를 바꿨습니다.
아두이노 브레드보드와 이런 보드를 만드는 데 필요한 단계를 살펴보겠습니다.
아두이노는 오픈소스 디지털 전자 소프트웨어 및 하드웨어 플랫폼, 프로젝트, 사용자 커뮤니티입니다. 이 플랫폼은 디지털 전자 개발을 위한 사용하기 쉬운 단일 보드 마이크로컨트롤러와 키트를 설계하고 제작합니다.
아두이노 회로 기판
반면 브레드보드는 기호와 선이 새겨진 정사각형 구멍이 뚫린 직사각형 플라스틱 콘솔입니다. 아두이노 같은 여러 전자 부품과 마이크로컨트롤러를 프로토타이핑 목적으로 조립하는 건설 베이스 역할을 합니다.
브레드보드의 납땜 불필요 설계가 PCB와의 주요 차이점입니다.
납땜 없는 브레드보드
보통 브레드보드에는 점퍼 와이어, 전원 공급 장치, 트랜지스터, 저항, 커패시터 같은 전자 부품이 함께 제공됩니다.
브레드보드에 아두이노를 만들 때 ATmega328P 같은 마이크로컨트롤러가 베어본 아두이노 회로 키트의 핵심을 이룹니다. 하지만 다른 부품들도 마찬가지로 중요하며 나머지 회로를 구성합니다. 아두이노 ATmega328P 마이크로컨트롤러의 사양은 다음과 같습니다:
ATmega328P 칩
출처: Wikimedia Commons
표준 ATmega328P 마이크로컨트롤러와 비교했을 때 브레드보드 아두이노 옵션이 더 나은데, 아두이노 부트로더를 탑재하고 있기 때문입니다. 이 부트로더는 아두이노 IDE 프로그래밍을 가능하게 합니다. 또한 브레드보드 아두이노는 다음 이점을 제공합니다:
완전한 프로젝트 설정을 위해 다음 부품이 필요합니다:
아래 이미지와 같이 이 부품들을 연결하세요.
USB-시리얼 컨버터 모듈이 있는 아두이노 ATmega328P 브레드보드
출처: Wikimedia Commons
연결을 돕기 위해 마이크로컨트롤러의 각 핀이 무엇인지 알아야 합니다. 칩의 핀아웃 다이어그램은 다음과 같습니다.
ATmega328P와 아두이노 보드의 핀아웃 다이어그램
출처: Wikimedia Commons
브레드보드 전원 공급 장치용 배선 연결로 시작하세요. 이 과정은 전압 레귤레이터가 위치할 곳에 전원과 접지 와이어를 장착하는 것을 포함합니다. 잘못된 부품 연결을 방지하기 위해 핀 번호에 유의하세요.
다음, 보드 하단에 접지와 전원 와이어를 추가하여 각 레일을 연결하세요. 이후 전압 레귤레이터와 전원 레일을 보드에 부착하세요.
VCC 핀에 가할 수 있는 최대 전압은 6V이며, 이 값에 도달하지 않아야 합니다. 3.3~5.5V 사이를 사용하세요.
대부분의 경우 9~12V DC 전원 공급(배터리)이 충분합니다. 하지만 이는 전압 레귤레이터의 역할입니다. 따라서 입력 전력은 7~16V여야 레귤레이터에서 약 5V를 얻을 수 있습니다.
레귤레이터의 IN과 접지 사이에 10µF 커패시터를 추가하세요. 또한 오른쪽 레일의 바닥과 전원 사이에 비슷한 커패시터를 장착하세요.
다음, LED 라이트와 220옴 저항을 보드 왼쪽 측면, 전압 레귤레이터 바로 건너편에 부착하세요.
전원 소스를 정리했으면 마이크로컨트롤러를 로드한 다음 USB-시리얼 컨버터 모듈을 장착할 차례입니다.
먼저 위 이미지와 같이 칩을 브레드보드에 꽂으세요. 다음, 리셋 핀에서 +5V로 10k 풀업 저항을 연결하여 정상 동작 중 칩 리셋을 방지하세요. 접지가 0V이면 리셋 핀이 마이크로컨트롤러를 재부팅합니다.
다음, 16MHz 크리스탈을 핀 9와 10에 연결하세요. 이 핀들과 접지 사이에 각각 22pF 커패시터 두 개를 연결하세요.
브레드보드에 부착된 ATmega328P 칩
출처: Wikimedia Commons
그 후, 리셋과 접지 핀 사이에 작은 택트 스위치를 연결하여 리셋 버튼 역할을 하게 하세요. 이 구성 요소가 있으면 새 프로그램을 업로드하기 위해 칩을 재시작하려면 스위치를 누르세요.
일부 칩은 블링크 LED 프로그램으로 사전 프로그래밍되어 제공된다는 점을 유의하세요. 보통 아두이노 소프트웨어에 제조사로부터 바로 프로그램이 포함되어 있습니다.
모든 것을 설정하고 배터리를 연결하면 보드 LED가 깜빡여야 합니다. LED 라이트의 목적은 보드가 적절한 전력을 받는지 또는 단락인지 확인하는 것입니다.
여기서 멈출 수 있지만, 진짜 재미는 아두이노 브레드보드를 프로그래밍할 때 시작됩니다. 여러분의 코드로 플래시하려면 USB-시리얼 컨버터 모듈을 브레드보드에 연결해야 합니다.
컴퓨터의 아두이노 IDE에서 코드를 입력하므로 USB-시리얼 컨버터 모듈은 USB 포트를 제공합니다. USB 케이블로 컴퓨터를 브레드보드 칩에 연결하려면 이 포트가 필요합니다.
다음 5가지 연결만 하면 됩니다:
거기서부터 아두이노 IDE에서 창의력을 발휘할 수 있습니다. 그런 다음 칩에서 수면 모드 진입 등 다양한 코드 조각을 실행해 보세요.
아두이노 IDE의 샘플 LED 깜빡임 코드
출처: Wikimedia Commons
보셨듯이 아두이노 브레드보드는 테스트와 개발을 위한 사용하기 쉽고 저렴한 플랫폼을 제공하여 초보 디지털 전자 설계자에게 이상적입니다. 질문이 있으시면 언제든 문의해 주세요.
산업기술
아두이노 종류에 대해, 아두이노는 라즈베리 파이의 훌륭한 저렴한 대안입니다. 하지만 그들을 그렇게 가치 있는 대체재로 만드는 것은 비용뿐만이 아닙니다. 바로 그들의 다양성입니다. 엔지니어, 기업, 전자 애호가들은 다양한 아두이노 보드 중에서 선택할 수 있습니다. 모두 서로 다른 기능을 제공하며 서로 다른 프로젝트에 적합할 수 있습니다. 그렇지만 이 가이드에서는 다양한 아두이노 보드 종류를 모두 탐구할 것입니다. 또한 그것들을 비교하고 프로젝트에 가장 적합한 것을 선택하는 방법도 논의할 것입니다. 아두이노 보드란 무엇인가 아두이노
아두이노 보드는 모든 운영체제에서 작동하는 저렴한 오픈소스 코드 마이크로컨트롤러입니다. 학습이 쉽고 다양한 센서와 호환되며, 수많은 무료 리소스와 서드파티 라이브러리 형식을 제공합니다. 별도의 외부 프로그래머도 필요하지 않습니다. 아두이노는 강력한 도구이자 환상적인 선택처럼 보이지만, 10비트 해상도라는 단점이 있습니다. 이에 엔지니어들은 아두이노에 없는 기본 기능을 제공하는 대안을 찾곤 합니다. 이 글에서는 IoT 도구에 적합한 아두이노 대안 보드들을 소개합니다. 알아두면 좋은 아두이노 대안 11가지 1. Teensy 3.6
