1주차 LED제어하기(블록코딩)
1. 아두이노 디지털 핀
아두이노 디지털 입출력 pin은 보드의 digital pin 0 ~ 13을 사용할 수 있습니다. 0, 1번 pin은 컴퓨터와 아두이노가 통신할 때 주로 사용하기 때문에 우리는 2 ~ 13 핀을 사용하여 디지털 입출력을 사용할 수 있습니다.
디지털 입출력은 LOW(0V)와 HIGH(3.3V) 중 하나의 값을 사용할 수 있습니다.
2. 브레드보드
브레드보드의 구조를 살펴봅시다. 브레드보드는 위의 그림처럼 각각 가로, 세로 방향으로 연결되어 있습니다.
아두이노의 GND, 5V pin이 부족한 경우 브레드보드를 이용해 확장하여 사용할 수 있습니다.
3. LED
LED(5mm) 일반적으로 2개의 전극단자로 구성되어 있습니다. 긴 단자가 [+], 짦은 단자가 [-]입니다.
3-1. LED 회로도
3-2. mBlock 사용 방법과 아두이노 연결하기
아두이노와 컴퓨터를 먼저 연결하고 바탕화면에 [mLink2] 라고 하는 프로그램을 켜주세요.
[mBlock block-based editor]의 "Create now" 버튼을 눌러 mBlock 프로젝트를 생성합니다.
프로젝트가 생성되었다면 [추가] 버튼을 클릭합니다.
검색 기능을 이용해 "arduino"를 검색하여 우리가 사용할 "Arduino Uno" 그림을 선택하고 [확인] 버튼을 누릅니다.
mBlock으로 돌아와 [연결] 버튼을 클릭하여 아두이노와 mBlock을 연결합니다.
[연결]을 누른 후 [접속 가능한 모든 기기 표시] 앞의 체크 박스를 클릭합니다.
노트북이라면 아래에 뜨는 포트를 연결하면 됩니다. 만약 데스크탑이라면 COM1, COM2를 제외한 아두이노와 연결된 포트를 선택하고 연결시켜주면 됩니다.
연결이 완료되었다면 이제 LED 제어 프로그램을 만들어봅시다.
3-3. LED 제어하기
LED 제어를 위해 디지털 핀 출력 블록을 사용해봅시다.
우리가 9번 디지털 핀에 연결한 LED를 제어합니다.
[출력 "high"으로 설정하기]가 실행되면 LED가 켜지고 [출력 "low"으로 설정하기] 블록이 실행되면 LED가 꺼지게 됩니다.
위의 코드를 작성하고 아두이노에 코드를 업로드하여 결과를 확인해봅시다.
업로드 사진 넣기!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
3-4. 반복 블록
위의 코드를 아두이노에 업로드하면 1번 LED가 켜지고 꺼진 후 프로그램이 종료됩니다.
계속해서 LED를 켜고 끄는 동작을 만들고 싶다면 [제어]-[계속 반복하기] 블록을 이용해 코드를 여러 번 실행시킬 수 있습니다.
이 코드를 작성하여 아두이노에 업로드하고 결과를 확인해 봅시다.
코드가 계속 반복되어 LED가 1초 간격으로 켜지고 꺼지는 모습을 볼 수 있습니다.
3. LED 3개 제어하기
위에서 LED 1개를 제어하는 방법을 배웠습니다. 이번에는 LED 3개를 회로에 연결하고 코딩하여 동작시켜 봅시다.
3-1. 회로도
3-2. LED 3개 제어 코드
이 코드를 실행하게 되면 led1, led2, led3이 차례대로 켜지고 꺼지는 모습을 볼 수 있습니다.
실습1. LED 3개를 차례대로 켜고 모든 LED가 켜진 후 차례대로 끄기
실습2. LED 3개를 동시에 켜고 끄기
4. 아날로그 출력
아두이노의 아날로그 출력 함수에 대해서 알아봅시다.
아날로그 출력은 보드 위에 ~ 표시가 붙은 포트로 digital pin 3, 5, 6, 9, 10, 11 이렇게 총 6개의 포트를 사용할 수 있습니다.
아날로그 출력은 0~5V 값을 출력할 수 있고 [PWM 핀 출력] 블록을 이용해 0~255의 값을 매개변수로 입력할 수 있습니다.
5. LED 밝기 제어
위에서 LED를 켜고 끄는 작업을 수행해보았습니다.
이제 아두이노 아날로그 출력을 이용해 LED의 밝기를 제어해봅시다.
5-1. 회로도
5-2. 코드
PWM 출력 블록을 이용해 LED의 빛 세기를 제어할 수 있습니다.
0부터 255 사이의 값으로 설정할 수 있으며 0은 LED에 불이 꺼진 상태, 255는 가장 밝게 켜진 상태입니다.
실습3. LED가 천천히 켜지고 천천히 꺼지는 동작 만들기
실습3을 진행하기 위해 변수와 반복 블록을 배워봅시다.
☆ 변수란 값을 저장할 수 있는 저장소입니다.!
아래의 그림을 따라 변수를 만들어 봅시다.
변수와 관련된 블록에 대해 이해해봅시다.
int led = 9;
void setup() {
}
void loop() {
// code..
}
6. 실습 코드 참고하기
1-1. 실습 코드) LED 3개를 차례대로 켜고 모든 LED가 켜진 후 차례대로 끄기 (반복문 없이 코딩하기)
2-1. 실습 코드) LED 3개를 동시에 켜고 끄기 (반복문 없이 코딩하기)
3-1. 실습 코드) LED가 천천히 켜지고 천천히 꺼지는 동작 만들기
int led = 9;
void setup() {
}
void loop() {
for(int i=0; i<=255; i+=5) {
analogWrite(led, i);
delay(50);
}
for(int i=255; i>=0; i-=5) {
analogWrite(led, i);
delay(50);
}
}