아두이노 처음시작하기 - 준비물 #2(입력부품 / 출력부품 / 저항)

입력부품

입력은 말그대로 무언가가 들어간다는 뜻입니다. 아두이노에서는 각종모듈들(센서류)의 정보가 아두이노 마이크로컨트롤러로 입력이 된다는 뜻이고, 사람으로 비유자하면 각종 감각기관을 통해  사람의 뇌로 정보가 들어간다는 뜻입니다. 

아두이노로 정보를 입력하는 것들은 어떤것들이 있을까요?

 

푸시버튼(push button 혹은 택트 스위치)

버튼을 누름으로 디지털 정보인 0과 1을 돌려줍니다.

주위를 둘러보면 많은 기기들 속에 아래와같은 버튼들이 많이 들어가 있습니다. 

예 :  마우스, 컴퓨터 버튼들, 스마트폰 물리버튼 등

 

 

 

가변저항

보통 일반적인 막대저항같은 경우 저항값이 일정하게 고정되어있지만, 가변저항은 이름에서 알수 있듯이 저항의 값을 임의로 바꿀 수있습니다. 레버를 돌리게되면 0~1023의 아날로그 값을 얻을 수 있습니다. 저항값을 이용해 다양한 기기들을 컨트럴하는데 사용할 수 있습니다.

 

 

조도센서( cds-황화카드뮴)

조도센서는 주위의 밝기를 이용해 저항값이 바뀌는 성질을 이용합니다.  조도센서를 이용하면 낮에는 불이 꺼지고 밤에만 불이켜지는 오토라이트 시스템을 만들 수있고, 우리 주위에 아래와같은 조도센서를 이용하는 것들을 보면 자동차의 오토라이트 시스템(어두워지면 자동으로 라이트 켜짐)과 스마트폰 주위에 밝고 어두움에 따라 화면의 밝기를 자동으로 조절해주는 시스템 등 알게 모르게 조도센서는 많이 사용되어집니다.

 

 

 

 

초음파센서

소리를 이용한 센서입니다. trig(소리 방출), echo(소리를 받음)로 나뉘며 소리가 출발해 물체에 부딪혀 돌아오는 시간을 계산에 거리값을 측정해냅니다. 돌고래나, 박쥐등 초음파를 이용한 동물들과 같은 원리입니다. 

초음파센서마다 정보의 정밀도는 차이나며, 보통 3cm이하의 값은 잘 측정되지 않습니다.

 

 

인체감지센서(pir sensor)

적외선을 이용해 사람의 동작을 인식합니다. 돔과 같이 생긴부분은 들어오는 적외선을 한곳으로 모아주는 역할을 합니다. 돔을 제거해보면 네모난 형태의 센서가 자리잡고 있습니다. 적외선센서도 가격에 따라 정밀도는 천지차이입니다.

 

 

 

 

이외에도 많은 센서들이 있습니다. 각각의 센서들과 사용법과 코드들은 개별적으로 포스팅 하도록 하겠습니다. 

 

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출력부품

입력부품이 사람의 감각기관(후각,촉각,미각,청각,시각)으로 정보가 들어갔다면, 출력부품은 사람의 관절 /  음성등에 해당됩니다. 

바로 엑츄에이터(모터류), 버저, led등이 이에 해당됩니다.

 

 

좌측부터 우측방향으로 스텝모터 / 스피커 / lcd / dc모터

스텝모터 : 정밀한 동작을 구현하고 싶은 기기들이 사용하는 모터입니다. ( ex :  3d프린터, cnc, ln가이드가 설치된 기기들)

 

스피커 : 구현하고자 하는 정보를 사람의 귀를 통해 들을 수 있도록 출력해주는 장치입니다.

 

lcd : 사람의 눈으로 볼 수 있게끔, 정보들을 lcd창에 표현해줍니다. 

 

dc 모터 : 회전을 필요로하는 모든 곳에 사용됩니다. (실사용 빈도가 가장 많음)

 

 

 

자 여러분 입력부품과 출력부품을 비교해보니 감이 좀 오시나요? 

 

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저항

 

내가 원하는 전력을 공급하기 위해 저항을 사용합니다. 글로써 이해하려니 힘드시죠? 간단하게나마 그림을 그려봤습니다. 

물과, 물을 담는 수조 그리고 물을 지나가는 수로를 예로 들어봤습니다. 두가지 방법 중 윗쪽은 저항이 있는 경우 이고 아래쪽에는 저항이 없는경우 입니다. 저항이 있을 경우 물의 양을 조절해서 수조가 넘치지 않도록 제어하고 있습니다. 하지만 아래의 경우 물의 양을 조절하지 못해 결국 수조는 넘치고 말죠.

 

제가 표현한 예를 다시 전기를 대입에 표현하게 되면 흐르는 전기는 저항이 막아주질 못하고 수조 즉 각종 모듈들(센서, 모터, led 등등)이 심각한 손상 또는 화재로 이어질 수 있습니다.

 

각각의 모듈들은 안정적으로 사용할 수있도록 제조사에서 명시하는 제원들이 존재합니다.

 

예 :  oo LED :  최소 전원 입력 3.3V 최대전원입력 5v 

 

 

그리고 하나의 저항만 있는 것이 아니라 저항의 종류도 모양과 쓰임세에따라 교육용 또는 가장 흔하게 사용되는 탄소피막 저항이 있고, 소형으로 고내압 고저항으로 만들기 쉬운 솔리드 저항, 정밀한 저항이 필요한 경우 금속피막 저항 이외에도 후막칩 저항, 권선형 저항, 휴즈형 저항, 어레이저항 , 박막형 칩 저항등이 있습니다.

 

참 그리고 저항을 사용할때는 아무거나 사용하는 것이 아닌 필요한곳에 어느정도크기의 저항을 사용해야할지 계산한뒤 사용해야 합니다. 

 

저항을 사용하기 전 어느정도의 저항이 필요한지 알아보는 계산기도 있습니다.