아두이노 인터페이스 #2- 각 부위 기능과 명칭 (입력 출력 핀)

아날로그와 디지털 알고 갑시다!

일상생활에 일어나는 일로 예를 들어보겠습니다.

 

• 아날로그 입력 : 온도의 변화 / 자전거의 페달을 밟는 강도
• 아날로그 출력 : 조명이 점점 밝아짐 / 소리가 점차 작아지고 커짐 / 모터가 점점 빨라고 느려짐
• 디지털    입력 : 폰을 켜고 끄기 위해 전원 버튼을 누름 / TV 전원을 켜고 끄기 위해 전원 버튼 누름
• 디지털    출력 : 형광등이 켜지고 꺼짐 / 화장실 환풍기가 켜지고 꺼짐.

아날로그 디지털 입출력을 일상생활의 예로 들어봤습니다. 눈치 가 빠른 분들은 아시겠지만 아날로그의 경우 입력되거나 출력되는 정보가 일정치 않고 변화하고 있습니다. 이와 반대로 디지털의 경우는 켬과 끔 2가지 경우의 수로 나눠져 있구나라고 이해할 수 있습니다. ( 아날로그 신호와 디지털 신호의 경계선을 좀 더 자세히 알아보면 복잡해질 수 있으니 이렇다는 정도로만 알고 계시면 됩니다.)

 

입력과 출력

 

누군가가 나의 팔을 꼬집었다 ( 아픔의 정보가 뇌로 전달 - 입력)

아픔을 느낀 나는 고함을 질렀다. ( 소리를 입으로 뱉다 -  출력)

 

 

 

 

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아날로그 입력 / 출력 포트 (analog input port / analog output port)

 

1. 아날로그 입력 포트(analog input port)

 아날로그 입력 포트는 총 6개로 구성되어 있으며 보드에는 A0번부터  A5번까지 표기되어 있습니다.  입력 포트이니 정보가 해당 핀으로 들어간다는 뜻이 되고, 보드에도 아날로그 인 (아날로그형태의정보가 들어간다)/ANALOG IN이라고 친절하게 문구가 적혀 있습니다.

 

 

앞서 설명드린 아날로그의 예 (꼬집었을 때 통증이 뇌로 전달된다-일정하지 않은 정보)에서 전달되는 정보가 아두이노에서는 전압(V)의 크기를 인식해  사용됩니다. 

 

 

아시는 분들은 아실 수도 있지만 모르시는 분들을 위해 알려드립니다.

아날로그 핀(A0~A5)은 아날로그 입력으로 사용하지만, 디지털 입력/출력(D14~D19)으로도 사용할 수 있습니다.

 

A0 -> D14

A1 -> D15

A2 -> D16

A3 -> D17

A4 -> D18

A5 -> D19

 

 

 

2. 아날로그 출력 포트(analog output port)

아날로그 출력은 아날로그 입력 맞은편에 있는 핀으로 1~13번 핀 중 ~ (물결 표시)가 붙은 핀에 해당됩니다.

즉, 3, 5, 6, 9,10,11입니다. 

 

보드를 보시면 PWM ~이라고 표시되어있는데 PWM은 펄스폭 변조(pulse width modulation)라는 뜻으로 아날로그 신호를 이용해 출력으로 사용하게 됩니다.

 

pwm - 이것 역시 깊게 들어가면 머리가 아플 수 있습니다.

             예를 하나 들어 쉽게 설명드리겠습니다. led 하나가 켜져 있다고 가정합시다. 이 led가 우리 육안으로는 계속 켜져 있는 것으로 보이지만 실제 엄청 빠른 속도로 켜졌다 꺼졌다를 반복합니다. 하지만, 켜지고 꺼지는 간격을 얼마나 길고 짧게 하느냐에 따라 우리가 보는 붉의 밝기는 어두워질 수도 밝아질 수도 있다는 겁니다.

켜고 끄는 간격(시간)을 이용해 속도 제어 혹은 밝기를 제어할 수 있는 것입니다.

 

 

 

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디지털 입력 / 출력 포트 (digital input port / digital output port)

 

 

디지털 입력과 출력은 아날로그 입력 출력과 다르게 동일한 핀번호를 사용합니다. 중복된다는 말이지요. 

엇 그럼 이상한 점이 발견됩니다. 좀 전엔 ~ 표시가 아날로그 출력이라고 했는데 여기는 디지털로 사용한다? 네 맞습니다. 중복으로 사용이 가능합니다.

 

 

0~ 13번까지 모두 디지털 입력으로 또는 디지털 출력으로 사용가능하고, ~ 물결표시가 있는것은 아날로그 출력으로도 사용할 수 있습니다. 그러니 내가 어떠한 용도로 쓰고 싶다고하면 해당핀에 점퍼선을 연결하고 코딩을 진행하시면 됩니다.

 

 

단 한가지 주의해야 할 사항이 있습니다.

 

가급적이면 0번과 1번은 디지털 입력과 출력용도로 사용하지말 것을 권장합니다.

0번과 1번을 보게되면 RX , TX라고 표기된 것을 볼 수 있습니다.

여기서 RX는 Receive 의 약어 (수신)이고 TX는 Transmitt(송신)의 약어입니다.

 

정보를 주고받는 통신용도로 사용됩니다.

 

0은 전원을 끈다. 1은 전원을 켠다 이며, 5v의 전압이 입출력되며, 핀당 최대 40mA의 전류를 공급합니다.

전류(전기의 양)이 충분치 않기 때문에 간단한 정보를 주고 받거나, 간단한 led정도는 켤 수 있습니다. 전력을 많이 필요로 하는 모터다 다량의 led같은 경우는 별도의 전원을 사용해야 안정적으로 구동시킬 수 있습니다.