📌아두이노(Arduino)란? => 먼저 IoT과정 중 아주 핵심적인 부분이다. 간단히 정리하면 전자기기를 제어하는 도구라고 할 수 있다. 오픈소스 하드웨어이기 때문에 설계가 모두 공개되어 있고 아두이노 개발 프로그램 Sketch를 설치해 간단하게 프로그램을 만든 다음 실행할 수 있다. 아두이노 우노보드
먼저 가격이 저렴한 편이고 소프트웨어나 프로그래밍에 경험이 없는 초심자도 쉽게 접근할 수 있다. 또한 센서, 모터, 디스플레이 등 다양한 전자 부품들을 위 사진에 연결시켜 제어할 수 있다. 초심자 수준의 프로그래밍으로도 쉽고 재밌게 접할 수 있다.
아두이노 수업은 24시간 예정이었는데 12시간만 진행하고 나머지 12시간은 다음 주로 미뤄졌다. 학원 개강하고 처음에 아두이노 수업을 5일 정도 들었지만 한 달도 더 지났기 때문에 기억나는 것들이 거의 없었다. 그래서 선생님께서도 배웠던 내용을 처음부터 빠르게 복습시켜 주셨다.
먼저 액추에이터와 센서에 대해 간단히 정리해보자.
⚡센서⚡
는 간단하게 측정하는 장치, 감지하는 장치라고 볼 수 있다. 온도, 빛, 조도 등을 측정하고 부품에 전원이 들어왔을 때, 무엇인가 감지하여 물리현상을 전기 신호로 변환하는 장치!
⚡액추에이터⚡
는 기계를 동작시키는 구동 장치이다. 전기 신호를 받아 물리 현상으로 일으키는 장치!
Sensor
Actuator
digital
digitalRead ex(버튼)
digitalWrite ex(LED)
analog
analogRead ex(조도센서)
analogWrite ex(LED 0~255)
pinMode
input
output
ANALOG IN(A0 ~ A5) => 아날로그 신호를 읽어 올 때 사용
DIGITAL PWM~(3,5,6,9,10,11) ~ 표시 => 아날로그 신호를 출력할 때 사용
Serial.available( )=> 전송한 데이터가 있는지 확인 :읽어올 수 있는 문자(바이트) 수int타입반환 Serial.read( )=> 전송된 데이터를 char형으로 읽어옴 : 입력된 Serial데이터를 읽은 후 더 이상 읽을 값이 없을 시 -1 반환
- 읽어올 수 있는 문자 수를 반환 -> int타입 리턴 - c언어는 0을 제외한 나머지 숫자는 전부 true -> 0은 false - 전송한 데이터는 버퍼에 저장된다. - Serial.available()은 버퍼에 저장된 데이터의 개수를 리턴하는데read를 하는 순간 읽어온 데이터는 버퍼에서 삭제된다.
Serial.parseInt( )=> 전송된 데이터를 int형으로 읽어옴 : 정수형 숫자 값 읽어오기 ex) int num = Serial.parseInt();
추가적으로 현재 핵심 융합 프로젝트를 팀원들과 기획 및 의논 중에 있다. 프로젝트 때 사용될 만한 센서 및 부품을 정리해보려고 한다.😬
산소포화도 센서
MAX30100, 30102 : 몸안의 산소 포화도와 맥박 측정 가능
=> 측정원리는 칩 중앙에 빛 방출부와 빛 검출부가 있다. 빛 방출부에서 방출된 빛의 일부는 우리 몸의 헤모글로빈에 흡수되고 흡수되지 않은 빛은 반사된다. 빛 검출부에서는 이 반사된 빛의 양을 검출해서 전기적 신호로 변환하게 된다.
MAX30102
산소포화도란? => 혈액 속에 헤모글로빈과 결합된 산소량의 최대치, 백분율로 나타냄! 즉, 적혈구에 운반되는 산소량으로얼마나 효과적으로 호흡하고 있는지, 산소가 신체 곳곳에 잘 전달되고 있는지 알기 위함
산소포화도의 범위 100%~95% => 정상 90% 이하 => 저산소증 상태(호흡곤란 증상이 나타날 수 있음) 80% 이하 => 매우 심한 저산소증 상태 70% 이하 => 생명이 위험한 상태(장기, 조직 및 세포가 제대로 기능하는데 필요한 산소를 공급받지 못함)
압력 센서
FSR : 물리적인 힘, 무게 등에 따라 저항 값이 바뀌는 성질을 이용한 센서
=> 저렴한 가격, 잘 휘는 특성, 산업용으로 많이 사용! / 정밀 측정이 어렵고 터치식이나 무게 등 측정하는 곳은 적합하지 않음
FSR 압력센서
진동 모터
: 전원 입력한 후 디지털 신호 혹은 PWM 신호로 모터의 ON/OFF 혹은 진동의 세기를 제어할 수 있음
주의할 점으로 진동모터가 몇 V인지 꼭 확인하고 회로도를 구성해야 함
=> 예를 들어 스마트폰이나 카페의 진동벨을 예로 들 수 있다.
진동 모터
GPS 수신 모듈
: 시리얼 통신을 통해 비교적 간단하게 GPS를 확인할 수 있는 모듈로
지구 궤도를 돌고 있는 위성으로부터 나온 데이터의 분석을 통해 현재 위치와 경도, 시간, 속도 등을 알 수 있다.
=> 예를 들어 내비게이션, GPS 추적기, 드론 등에 활용되는 예시를 들 수 있다.
NEO-6M GPS수신 모듈
비접촉식 온도센서(체온 측정)
: 근거리 물체에서 방출되는 적외선을 통해 온도를 측정하는 센서, 크키가 엄지손톱정도 크기이고, 약 -70 ~ 380도의 범위를 측정
=> 실생활에서 가정이나 병원에 사용되는 체온계가 있다. 또한 공항이나 외부시설에서 열화상 카메라 또한 적외선 온도센서를 사용하여 측정, 추가로 CCTV에 내장된 적외선 카메라 또한 적외선 온도센서의 원리 적용됨
