View source for 4주차 서보모터와 동전 먹는 저금통 만들기


=== 1. 서보모터 제어하기 ===
[[파일:서보모터.png|테두리|프레임없음|514x514픽셀]]


서보모터를 아두이노에 연결해봅시다.

서보모터의 '''검정색 선을 GND, 빨간색 선을 5V, 주황색 선을 디지털 핀(8번)'''에 연결해주세요.


서보모터는 신호에 따라 회전 각도를 조절할 수 있습니다. 단, '''0~180도 범위'''를 제어할 수 있습니다.<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
#include <Servo.h>
Servo s;
int servoPin = 8;

void setup() {
  s.attach(servoPin);
}

void loop() {
  s.write(0);
  delay(3000);
  s.write(180);
  delay(3000);
}
</syntaxhighlight>서보모터를 사용하기 위해서는 <code>#include <Servo.h></code>코드를 추가하여 라이브러리를 사용합니다.

<code>Servo 변수이름;</code>서보모터를 제어할 변수를 선언합니다. 

<code>attach(pin)</code>함수에 서보모터를 연결한 디지털 핀 번호를 넣어줍니다. attach 함수는 원하는 핀의 서보모터를 연결하고 제어할 수 있게 설정하는 함수입니다.

<code>write(각도)</code>함수에 매개변수로 0~180 사이의 각도 값을 넣습니다. 서보모터가 설정한 각도로 움직이는 모습을 볼 수 있습니다.

위 코드를 실행하여 서보모터가 0도, 180도로 번갈아가며 각도가 변경되는 모습을 확인해봅시다.

=== 2. 동전 먹는 저금통 조립하기. ===

==== 2-1. 몸통 조립 ====
[[파일:저금통 조립1.png|테두리|가운데|프레임없음|593x593픽셀|class=coders70]]
먼저 5개의 조각을 가져옵니다. 저금통 모형의 아래 부분을 만들어봅시다. 

아래 모양처럼 왼쪽, 오른쪽을 잘 보고 맞춰서 조립해주세요. 
[[파일:저금통 조립2.png|테두리|가운데|프레임없음|812x812픽셀|class=coders70]]조립 후 몸통 부분에 나사가 구멍이 있는 곳을 '''<u>7mm 나사</u>'''로 고정할 수 있도록 조아주세요.

==== 2-2. 머리 조립 ====
[[파일:저금통 조립3.png|테두리|가운데|프레임없음|514x514픽셀|class=coders70]]
먼저 5개의 조각을 가져옵니다. 저금통 모형의 머리 부분을 만들어봅시다. 

아래 모양처럼 왼쪽, 오른쪽을 잘 보고 맞춰서 조립해주세요. 

머리 부분의 왼쪽 면에 '''<u>빨간색 동그라미로 표시한 구멍은 머리의 뒷 편으로</u>''' 가도록 조립해야 합니다!

조립 후 머리 부분에 나사가 구멍이 있는 곳을 '''<u>7mm 나사</u>'''로 고정할 수 있도록 조아주세요.
[[파일:저금통 조립4.png|테두리|가운데|프레임없음|730x730픽셀|class=coders70]]

==== 2-3. 왼쪽 팔 ====
[[파일:저금통 조립5.png|테두리|가운데|프레임없음|390x390픽셀]]
저금통의 왼쪽 팔을 만들어 봅시다. 3개의 조각을 가져오고 '''10mm 핀'''과 주황 고무를 이용해 고정시켜 주세요.

==== 2-4. 오른쪽 팔 ====
[[파일:저금통 조립6.png|테두리|가운데|프레임없음|381x381픽셀|class=coders70]]
저금통의 오른쪽 팔을 만들어 봅시다. 3개의 조각을 가져오고 '''<u>7mm 나사</u>'''를 이용해 조아주세요.

==== 2-4. 서보모터 조립 ====
[[파일:저금통 조립8.png|테두리|가운데|프레임없음|687x687픽셀|class=coders70]]
위 그림처럼 서보모터를 몸통에 조립해주세요. '''2개의 동그라미 조각'''을 가져와 양 옆에 끼워주세요.

'''서보모터가 조립되는 방향'''을 잘 보고 똑같이 적용시켜 주세요.

==== 2-5. 팔 조립 ====
[[파일:저금통 조립9.png|테두리|가운데|프레임없음|699x699픽셀|class=coders70]]
2-3, 2-4에서 만든 팔을 저금통 몸통에 달아주세요! 주황색 고무를 이용해 고정시켜 주세요.

==== 2-6. 철판 연결 ====
[[파일:저금통 조립10.png|테두리|가운데|프레임없음|694x694픽셀|class=coders70]]
양 팔에 전선을 먼저 연결시킵니다. 빨간색 동그라미를 잘 보고 '''구멍을 통과'''시킬 수 있도록 만들어주세요.

전선을 먼저 팔에 연결시킨 후 '''철판 조각 2개'''를 가져와서 전선과 연결시켜 주세요.

==== 2-7. 철판 고정 ====
[[파일:저금통 조립11.png|테두리|가운데|프레임없음|691x691픽셀|class=coders70]]
철판을 고정시킬 조각을 가져와서 '''<u>4mm 나사</u>'''로 조아주세요.

==== 2-8. 서보모터 선 정리 ====
[[파일:저금통 조립12.png|테두리|가운데|프레임없음|485x485픽셀|class=coders70]]
서보모터의 선을 몸통의 오른쪽 구멍으로 빼서 정리해주세요.

그 다음 서보모터를 아크릴 테이프를 이용해 흔들리지 않도록 고정시켜 주세요.

==== 2-9. LED 연결 ====
[[파일:저금통 조립13.png|테두리|가운데|프레임없음|697x697픽셀|class=coders70]]
LED를 저금통 머리 부분에 연결합니다.

두 개의 선은 뒷 편에 있는 구멍 2개로 빼서 정리합니다.

==== 2-10. 경첩으로 몸통과 머리 연결 ====
[[파일:저금통 조립 13.png|테두리|가운데|프레임없음|479x479픽셀|class=coders70]]
경첩을 이용해 저금통의 몸통과 머리를 연결합니다. '''<u>4mm 나사</u>'''를 이용해 조아줍니다.

==== 2-11. 왼쪽 팔과 머리 연결 ====
[[파일:저금통 조립15.png|테두리|가운데|프레임없음|558x558픽셀|class=coders70]]
왼쪽 팔과 머리를 연결시켜 줍니다.

'''10mm 핀'''과 주황 고무를 이용해 고정시켜 주세요.

==== 2-12. 동전 고정대 ====
[[파일:저금통 조립16.png|테두리|가운데|프레임없음|452x452픽셀|class=coders70]]
마지막으로 동전 거치를 위한 고정대를 조립합니다.

조립할 조각을 가져와서 '''<u>7mm 나사</u>'''로 조아줍니다.

=== 3. 회로 연결 ===
[[파일:저금통 조립14.png|테두리|가운데|프레임없음|518x518픽셀|class=coders70]]

# 양 팔에 연결한 전선 2개 : 1개의 전선은 gnd / 1개의 전선은 digital pin에 연결합니다.
# LED 전선 2개 : 1개의 전선은 gnd / 1개의 전선은 digital pin에 연결합니다.
# 서보모터 전선 3개 : 갈색 전선은 gnd / 빨간색 전선은 5v / 주황색 전선은 digital pin에 연결합니다.

=== 4. 코딩! ===

==== 4-1. [실습] LED 제어하기 ====
먼저 LED를 제어해봅시다. LED가 잘 동작하는지 확인해보세요.

앞서 배운 내용을 토대로 1초 간격으로 LED를 켜고 끄는 동작을 코딩해봅시다.<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
int LED = pin number;

void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  // code..
}
</syntaxhighlight>

==== 4-2. [실습] INPUT_PULLUP을 이용한 동전 존재 여부 판단하기 ====
[[2주차 버튼 제어하기]] 에서 배운 INPUT_PULLUP 를 이용해 저금통에 동전을 올려놓았는지 확인하는 코드를 작성해봅시다.

우리는 저금통의 양 팔에 2개의 전선을 이용해 GND, digital pin에 연결하였습니다.

INPUT_PULLUP을 이용하면 동전이 전도체 역할을 하여 digital pin으로 LOW값을 읽어올 수 있을 것입니다.

Serial monitor에 동전을 올리게 되면 "coin!!"라는 코드를 출력하는 프로그램을 작성해보세요.<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
int coin = pin number;

void setup() {
  pinMode(coin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // code..
}
</syntaxhighlight>

==== 4-3. [실습] 서보모터 각도 제어하기 ====
이제 동전을 저금통 위에 올려둔다면 서보모터의 각도를 제어하여 저금통이 움직일 수 있도록 만들어 봅시다.

서보모터의 각도가 180도 일 때 저금통이 입을 닫고 있는 모양이며, 120도 일 때 저금통이 입을 열어 동전을 먹는 모습을 만들 수 있습니다.

실습2) 를 이용해 동전이 올라오면 서보모터를 움직여 동전을 먹는 모습을 만들어 봅시다.

또, 동전이 올라오면 LED가 켜지고 동전을 삼켜 없어지면 LED가 꺼지도록 만들어 봅시다.<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
#include <Servo.h>

int coin = pin number;
int LED = pin number;
Servo s;

void setup() {
  s.attach(pin number);
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(coin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // code..
}
</syntaxhighlight>

=== 5. 실습 코드 참고하기 ===

==== 4-1. [실습] LED 제어하기 ====
<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
int LED = 3;

void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED, LOW);
  delay(1000);
}
</syntaxhighlight>

==== 4-2. [실습] INPUT_PULLUP을 이용한 동전 존재 여부 판단하기 ====
<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
int coin = pin number;

void setup() {
  pinMode(coin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if(digitalRead(coin)==LOW) {
    Serial.println("coin!!");
  }
}
</syntaxhighlight>

==== 4-3. [실습] 서보모터 각도 제어하기 ====
<syntaxhighlight lang="arduino" line="1">
#include <Servo.h>

int coin = pin number;
int LED = pin number;
Servo s;

void setup() {
  s.attach(pin number);
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(coin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
  
  s.write(180);
}

void loop() {
  if(digitalRead(coin) == LOW) {
    delay(300);
    s.write(120);
    digitalWrite(LED, HIGH);
    delay(1000);
    s.write(180);
    digitalWrite(LED, LOW);
    delay(300);
  }
}
</syntaxhighlight>