아두이노 시리얼 통신 개요

 시리얼 통신(serial communication)은 기기들간 데이터를 주고 받는 방법 중 하나인데 병렬 통신 (parallel communication) 방식에 비해서 통신선의 갯수가 적다는 장점이 있다.  아두이노는 UART (universal asynchronous receiver and transmitter), SPI, I2C 방식의 시리얼 통신을 지원하는데 이중 UART는 주로 아두이노와 PC간의 통신을 하는데 사용된다. 아두이노는 하나 이상의 UART 통신기가 내장되어 있는데  라이브러리와 IDE에 내장된 터미널(terminal, 주고 받는 데이터를 확인할 수 있는 프로그램)을 이용하면 손쉽게 PC와의 통신을  수행할 수 있다.

 아두이노 우노의 경우 0번과 1번핀이 시리얼 통신에 사용된다. 이 핀들은 내부적으로 USB통신을 담당하는 칩과 연결되어서 USB신호로 변환된 후 PC에 전달된다. 반대로 PC에서 보내지는 USB신호는 이 칩에서 시리얼 통신 신호로 변환되어 아두이노의 AVR에 전달된다. 따라서 만약 아두이노가 PC와의 통신을 수행하고 있다면 이 핀들을 다른 용도로 사용하면 안된다. 그리고 통신을 수행할 때에는 TX, RX라고 마킹된 LED가 깜빡인다.  일단 사용자는 아두이노와 PC간에 USB케이블로 연결하면 통신 실습을 할 준비가 끝나게 된다.

시리얼 통신에 사용되는 두 개의 핀(빨간색)과 usb변환 칩(하늘색) 내부적으로 USART 신호는 USB신호로 변환되어 PC에 전송된다.

시리얼 통신 첫 번째 예제

 첫 번째 예제로 아두이노에서 PC로 간단한 데이터를 전송하는 예를 해보도록 하겠다. 단순히 아두이노에게 전원을 인가하면 “I’m ready.” 라는 메세지를 PC에 전송하는 예이다.

void setup() {  Serial.begin(9600);  Serial.printl"I'm ready."); } void loop() { }

이 예제를 다운로드 한 후 터미널을 켜고 리셋버튼을 누르면 터미널에 “I’m ready.”라는 문자열이 찍히는 것을 확인할 수 있다. 터미널 실행 버튼을 누르면 아두이노에 자동으로 리셋신호가 걸려서 프로그램이 처음부터 수행된다. 그리고 프로그램 다운로드 중에서는 터미널을 실행시키지 못 한다는 것도 알아두자.

 UART와 관련되 아두이노의 라이브러리는 Serial클래스에 다 모여있다. (자세한 설명을 여기 참조) 일단 이 예제에서 보면 setup()함수내에서 두 개의 함수가 호출되었다.

void Serial.begin(long baud_rate) 함수

• UART 통신을 초기화 시킨다.

• 통신 속도(baud rate)를 입력으로 받는다.        

• 9600, 19200, 57600, 115200 등 여러 baud rate를 지원한다.

long Serial.print(val) 함수

• 입력값을 ASCII값으로 변환하여 PC쪽으로 출력한다.

• 전송된 데이터의 바이트 수를 리턴한다. (잘 사용되지 않음)

• 비동기 통신 방식이므로 데이터가 전송되기 전에 리턴된다.

• 입력 변수 val은 어떤 데이터 타입도 가능하다. 예를 들면

• Serial.print(78) gives "78"

• Serial.print(1.23456) gives "1.23"

• Serial.print('N') gives "N"

• Serial.print("Hello world.") gives "Hello world."

• 두 번째 인수로 출력 형식을 지정할 수 있다. 예를 들면

• Serial.print(78, BIN) gives "1001110"

• Serial.print(78, OCT) gives "116"

• Serial.print(78, DEC) gives "78"

• Serial.print(78, HEX) gives "4E"

• Serial.println(1.23456, 0) gives "1"

• Serial.println(1.23456, 2) gives "1.23"

• Serial.println(1.23456, 4) gives "1.2346"

첫 번째 예제는 setup() 함수 내에서 UART를 초기화 하고 문자열 하나를 보내는 아주 간단한 예제이다.

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