아두이노 우노 R3 개요 및 기능 설명

 아두이노 우노(uno) R3는 ATmega328P 라는 AVR 8-bit 마이크로콘트롤러를 사용한다. PC와 USB로 연결할 수 있으며 이것으로 프로그램 다운로드 및 시리얼 통신에 사용된다.

전원 연결

 아두이노 우노보드는 내부적으로 5V로 동작한다. 전원은 다음과 같이 두 가지 방법 중 한 가지로 인가하면 된다.

1. USB로부터 5V 전원을 공급받아서 동작할 수 있다. 따라서 이 보드를 PC와 USB로 연결하면 일단 기본적인 하드웨어 세팅은 끝난 것이다.

2. 외부 전원을 연결하는 단자가 있는데 이것으로 7~12V 사이의 전원을 인가하면 되며 9V가 권장 전압이다. 일반적인 AA 혹은 AAA 사이즈의 1.5V건전지를 6개를 직렬 연결하거나 1.2V 충전지를 사용해도 된다. 물론 AC어댑터도 전압 범위가 맞으면 사용 가능하다.

만약 USB와 전원 소켓에 둘 다 연결되어 있다면 소켓에서 공급되는 전원을 자동으로 사용하게 된다.

디지털 입출력 핀 14개 (0번~13번 핀)

 디지털(digital) 입출력 핀들을 이용해서 외부의 이진 신호를 읽어들어나 또는 이진 신호를 내보낼 수 있다. 이진 신호란 on/off 와 같이 상태값이 두 가지만을 가지는 신호라는 의미이다. 이 디지털 핀을 이용해서 LED를 켜고/끄거나 외부의 스위치가 눌려져 있는지 아닌지 등을 검출할 수 있다. 구체적으로 0V 와 5V 두 전압중 하나의 값을 가지며 이것은 프로그램으로 제어할 수 있다.

디지털 입출력으로 사용되면서 또한 부가적인 기능을 가지는 핀들은 다음과 같다.

• 0번과 1번 핀은 시리얼 통신에 사용된다. USB로 PC와 통신을 할 수 있다.

• 2번과 3번 핀은 인터럽트 기능을 갖는다.

• 3, 5, 6, 9, 10, 11번 핀은 PWM 기능을 가지며 아날로그 출력을 흉내낼 수 있다.

아날로그 입력 핀 6개 (A0~A5)

 아날로그 입력 핀이란 외부의 아날로그 입력값을 읽어들이는 핀으로서 주로 센서(sensor)와 연결하여 사용된다. 아날로그(analog)신호는 디지털 신호와는 달리 연속값을 의미하면 예를 들어서 온도, 빛의 세기 등이 있다. 이러한 물리량을 센서가 전기 신호로 변환하며 이것을 이 아날로그 핀으로 읽어들일 수 있다. 센서를 통해 읽은 전압값은 0에서 1023 사이의 숫자로 변환된다. 기준 전압은 5V 이지만 1.1V의 내부 전압이 사용될 수 있으며 AREF핀으로 기준 전압을 직접 인가할 수도 있다.

그리고 아날로그 핀은 디지털 입/출력 핀으로도 사용할 수 있다.

아날로그 출력핀 6개 (3,5,6,9,10,11번핀)

 디지털 출력핀이 0V/5V 두 가지 값만을 가질수 있는데 비해서 아날로그 출력핀은 0V~5V사이의 전압 값(256단계)을 가질 수 있다. 엄밀히 얘기하면 PWM방식으로 동작하므로 순수 아날로그 방식은 아니다.

인터럽트 (2, 3번 핀)

 2번핀과 3번핀은 인터럽트(interrupt) 기능을 가진다. 인터럽트 처리(interrupt handling)라는 것은 이벤트를 처리하는 데 사용되는 기능으로서 특정한 신호가 발생했을 때 정해진 동작을 수행하여야 하는 경우 사용되는 방식이다. 예를 들어서 버튼이 눌려진 시점에서 (또는 떼어진 시점에서) 어떤 작업을 수행해야 하는 경우다.

그 외의 기능들

 아두이노 우노 보드는 3.3V의 전압도 공급할 수 있다. 이는 USB만 연결한 경우도 마찬가지이다. AREF 핀은 아날로그 핀의 기준 전압을 설정하는 용도로 사용된다.

다른 기기와의 통신 기능은 다음과 같다.

• 시리얼 통신 : 0번, 1번 핀

• SPI 통신 : ICSP 헤더핀

• TWI (I2C) 통신 : A0, A1 핀

시리얼 통신 방식 외에는 일반적으로 사용 빈도가 낮지만 기기간 통신이나 일대다 통신을 하는 경우 SPI, TWI 통신이 널리 사용된다.

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