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상상을 스케치하는 아두이노 우노 R4

AIoT를 위한 아두이노 우노
허경용 저자(글)
제이펍 · 2024년 09월 06일
10.0
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상상을 스케치하는 아두이노 우노 R4 상세 이미지

책 소개

이 책이 속한 분야

인공지능과 사물인터넷을 위한
새로운 아두이노 우노 R4
아두이노 우노는 다양한 제어 장치를 만드는 데 사용되는 아두이노의 대표 보드 중 하나로, 아두이노 우노 R3에 인공지능과 사물인터넷 환경에서도 사용할 수 있는 기능을 추가하여 만든 것이 바로 아두이노 우노 R4다. 이 책에서는 아두이노 우노 R4의 특징을 아두이노 우노 R3와 비교하여 살펴보고, 아두이노 우노 R3로 해결하기 어려운 문제들을 아두이노 우노 R4로 해결하는 방법을 알아본다.

작가정보

저자(글) 허경용

연세대학교 전자공학과 학사와 석사를 취득했다. 이후 플로리다대학교에서 컴퓨터공학 박사를 취득했으며, 현재 동의대학교 전자공학과 교수로 재직 중이다. 저서로는 《ARM Cortex-M 기반의 아두이노 프로그래밍》 (2023), 《라즈베리파이 피코, 마이크로파이썬을 만나다》(2022), 《아두이노 바이블(vol 1.~vol 4.)》(2021), 《허교수의 ARM Mbed 프로그래밍 입문》(2019), 《사물인터넷을 위한 ESP8266 프로그래밍》(2017), 《사물인터넷을 품은 아두이노》(이상 제이펍, 2016), 《따라 하면서 배우는 마이크 로컨트롤러》(2019), 《따라 하면서 배우는 아두이노》(이상 한빛아카데미, 2016) 등이 있다.

목차

  • 머리말 xiv
    베타리더 후기 xvi

    PART I 아두이노 기초 1
    CHAPTER 01 아두이노 3
    1.1 아두이노의 시작 4
    1.2 아두이노 보드 5
    1.3 통합개발환경(IDE) 10
    1.4 스케치 구조 19
    1.5 맺는말 21

    CHAPTER 02 마이크로컨트롤러 23
    2.1 마이크로프로세서와 마이크로컨트롤러 24
    2.2 마이크로컨트롤러의 용도 29
    2.3 스케치 작성 환경 32
    2.4 마이크로컨트롤러의 메모리 35
    2.5 맺는말 38

    CHAPTER 03 아두이노 우노 41
    3.1 아두이노 우노 R3 42
    3.2 아두이노 우노 R4 50
    3.3 맺는말 61

    CHAPTER 04 아두이노 IDE 63
    4.1 아두이노 IDE 64
    4.2 가로 툴바 65
    4.3 세로 툴바 72
    4.4 자동 완성 89
    4.5 스케치 편집 97
    4.6 맺는말 99

    CHAPTER 05 아두이노 기본 클래스 103
    5.1 기본 클래스 104
    5.2 UART와 USB 시리얼 통신 105
    5.3 Serial 클래스 109
    5.4 String 클래스 115
    5.5 맺는말 125

    PART II 데이터 입출력 127
    CHAPTER 06 디지털 데이터 출력 129
    6.1 마이크로컨트롤러의 데이터 입출력 130
    6.2 다이오드와 LED 135
    6.3 블링크 136
    6.4 LED 제어 138
    6.5 시리얼 모니터로 LED 제어 148
    6.6 맺는말 151

    CHAPTER 07 디지털 데이터 입력 153
    7.1 디지털 데이터 입력 154
    7.2 풀업 저항과 풀다운 저항 154
    7.3 버튼을 사용한 데이터 입력 160
    7.4 버튼을 누른 횟수 세기 167
    7.5 맺는말 172

    CHAPTER 08 아날로그 데이터 입력 175
    8.1 아날로그 데이터 입력 176
    8.2 아날로그 디지털 변환 176
    8.3 가변저항을 사용한 아날로그 데이터 입력 180
    8.4 조이스틱 187
    8.5 맺는말 190

    CHAPTER 09 아날로그 데이터 출력 193
    9.1 아날로그 데이터 출력 194
    9.2 펄스 폭 변조 194
    9.3 LED 밝기 조절 199
    9.4 RGB LED 205
    9.5 아날로그 신호 출력 209
    9.6 맺는말 212

    CHAPTER 10 delay와 millis 함수 215
    10.1 delay 함수와 millis 함수 216
    10.2 LED 점멸 제어 220
    10.3 가변저항으로 LED 점멸 간격 조절 224
    10.4 맺는말 227

    PART III 기본 입출력 장치 229
    CHAPTER 11 7세그먼트 표시 장치 231
    11.1 7세그먼트 표시 장치 232
    11.2 7세그먼트 제어 235
    11.3 시리얼 모니터로 7세그먼트 표시 장치 제어 241
    11.4 74595 직렬 입력 병렬 출력 레지스터 246
    11.5 맺는말 253

    CHAPTER 12 4자리 7세그먼트 표시 장치 257
    12.1 4자리 7세그먼트 표시 장치 258
    12.2 4자리 7세그먼트 표시 장치 제어 261
    12.3 가변저항값 표시 267
    12.4 카운터와 시계 271
    12.5 4자리 7세그먼트 표시 장치 라이브러리 273
    12.6 MAX7219 디스플레이 드라이버 278
    12.7 맺는말 284

    CHAPTER 13 LED 매트릭스 287
    13.1 LED 매트릭스 288
    13.2 LED 매트릭스 제어 293
    13.3 문자 애니메이션 구현 296
    13.4 MAX7219 디스플레이 드라이버 300
    13.5 맺는말 307

    CHAPTER 14 내장 LED 매트릭스 311
    14.1 LED 매트릭스 312
    14.2 찰리플렉싱 313
    14.3 LED 매트릭스 제어 316
    14.4 애니메이션 만들기 321
    14.5 문자열 출력과 스크롤 323
    14.6 맺는말 327

    CHAPTER 15 텍스트 LCD 329
    15.1 텍스트 LCD 330
    15.2 텍스트 LCD 제어 333
    15.3 사용자 정의 문자 출력 339
    15.4 가변저항값 표시 343
    15.5 맺는말 345

    CHAPTER 16 센서 사용하기 347
    16.1 센서 348
    16.2 LM35 온도 센서 349
    16.3 CdS 조도 센서 352
    16.4 PIR 센서 355
    16.5 초음파 거리 센서 360
    16.6 디지털 온습도 센서 368
    16.7 맺는말 376

    CHAPTER 17 소리 재생하기 379
    17.1 tone 함수 380
    17.2 RTTTL 라이브러리 385
    17.3 버저 388
    17.4 맺는말 392

    PART IV 시리얼 통신 395
    CHAPTER 18 UART 통신 397
    18.1 시리얼 통신 398
    18.2 UART 통신 402
    18.3 아두이노 우노의 UART 포트 404
    18.4 SoftwareSerial 클래스 409
    18.5 아두이노 우노 사이의 통신 413
    18.6 맺는말 415

    CHAPTER 19 I2C 통신 417
    19.1 I2C 통신 418
    19.2 아두이노 우노의 I2C 통신 421
    19.3 텍스트 LCD 426
    19.4 맺는말 431

    CHAPTER 20 SPI 통신 435
    20.1 SPI 통신 436
    20.2 아두이노 우노의 SPI 통신 439
    20.3 SD 카드 440
    20.4 맺는말 450

    CHAPTER 21 CAN 통신 453
    21.1 CAN 통신 454
    21.2 아두이노 우노 R4의 CAN 통신 460
    21.3 맺는말 469

    PART V 고급 입출력 장치 473
    CHAPTER 22 RTC 475
    22.1 RTC 476
    22.2 RTC 모듈 476
    22.3 아두이노 우노 R4의 내장 RTC 490
    22.4 맺는말 498

    CHAPTER 23 OLED 디스플레이 501
    23.1 OLED 디스플레이 502
    23.2 OLED 제어 503
    23.3 도형 그리기 510
    23.4 이미지 표시 512
    23.5 맺는말 516

    CHAPTER 24 가속도, 각속도 센서 519
    24.1 MPU-6050 520
    24.2 MPU-6050을 위한 라이브러리 522
    24.3 맺는말 533

    PART VI 모터 535
    CHAPTER 25 DC 모터 537
    25.1 모터와 DC 모터 538
    25.2 DC 모터 제어 542
    25.3 DC 모터 라이브러리 546
    25.4 맺는말 551

    CHAPTER 26 서보 모터 555
    26.1 서보 모터 556
    26.2 Servo 라이브러리 558
    26.3 서보 모터 속도 제어 562
    26.4 맺는말 568

    CHAPTER 27 스텝 모터 571
    27.1 스텝 모터 572
    27.2 28BYJ-48 스텝 모터와 ULN2003 모터 드라이버 579
    27.3 Stepper 라이브러리 582
    27.4 Unistep2 라이브러리 584
    27.5 맺는말 588

    PART VII 블루투스와 와이파이 591
    CHAPTER 28 블루투스 클래식 593
    28.1 블루투스 594
    28.2 HC-06 블루투스 모듈 596
    28.3 스마트폰과 블루투스 통신 601
    28.4 맺는말 609

    CHAPTER 29 저전력 블루투스 611
    29.1 저전력 블루투스(BLE) 612
    29.2 ESP32-S3 모듈 615
    29.3 주변 장치 설정 및 사용 618
    29.4 중앙 장치 설정 및 사용 629
    29.5 문자열 전송 636
    29.6 맺는말 642

    CHAPTER 30 인터넷과 와이파이 645
    30.1 인터넷과 와이파이 646
    30.2 와이파이 연결 649
    30.3 웹 클라이언트 656
    30.4 오늘의 날씨 661
    30.5 인터넷 시간 670
    30.6 맺는말 675

    CHAPTER 31 아두이노 클라우드 677
    31.1 아두이노 클라우드 678
    31.2 장치 추가 681
    31.3 사물 구성 686
    31.4 스케치 작성 692
    31.5 대시보드 구성 698
    31.6 오프라인 스케치 작성 707
    31.7 맺는말 711

    찾아보기 714

책 속으로

아두이노 우노 R3와 R4는 서로 목적이 다른 보드이므로 두 보드의 동거는 오래도록 이어지지 않을까 싶다. 닭 잡는 데 소 잡는 칼을 쓸 필요는 없지 않을까? 아두이노 우노 R3로 될 일을 아두이노 우노 R4로 해결하는 일은 없기를 바라고, 이 책을 통해 해결하고자 하는 문제에 따라 두 보드 중 하나를 선택할 수 있게 된다면 아두이노가 더 재미있어지리라 믿어 의심치 않는다. _xv쪽

아두이노 우노는 ATmega328 마이크로컨트롤러를 사용하여 만들어지기 시작해 R3 버전까지 출시되었고, 2023년 고성능의 RA4M1 마이크로컨트롤러를 사용한 R4 버전이 출시되면서 R3와 R4 버전이 함께 사용되고 있다. 아두이노 우노 R4는 아두이노 우노 R3와 다른 새로운 보드인 것이 사실이다. 하지만 성능 차이를 생각하지 않는다면 두 보드의 형태와 하드웨어 인터페이스가 거의 같아 바꾸어 사용하는 것도 가능하므로 ‘아두이노 우노’라는 이름을 함께 사용하고 있다. _5쪽

아두이노 우노 R4에서만 지원하는 기능도 여러 가지가 있다. 시리얼 통신에서 UART, SPI, I2C 이외에 CAN(Controller Area Network) 통신을 지원하고, ADC 이외에 DAC(Digital Analog Converter) 역시 지원하며, RTC(Real Time Clock)가 포함된 것 등이 추가된 기능에 속한다. 기존 기능의 성능이 개선된 경우도 있으며, ADC와 PWM에서 더 높은 해상도를 사용할 수 있는 것이 대표적이다. 이러한 추가 및 개선 기능은 아두이노 우노 R4에 사용된 RA4M1 마이크로컨트롤러에서 지원하는 기능이라면, 아두이노 우노 R4 와이파이에는 별도의 주변 장치를 추가하여 와이파이 통신과 LED 매트릭스를 사용할 수 있다. _60쪽

아두이노 IDE 2는 첫 번째 정식 버전인 아두이노 IDE 1이 발표된 이후 거의 10년 만에 이루어진 대규모 버전업으로, 이전 버전에 비해 많은 기능이 개선되고 새로운 기능이 추가되었다. 아두이노 IDE 2의 변화 중 외형적으로 가장 큰 변화는 세로 툴바의 추가다. 세로 툴바는 아두이노 IDE를 사용하면서 흔히 사용하는 스케치 관리, 보드 관리, 라이브러리 관리 등의 기능을 별도의 다이얼로그가 아니라 메인 윈도에 통합된 패널을 통해 사용할 수 있도록 해준다. 이 외에 시리얼 모니터가 메인 윈도의 일부로 통합된 것도 아두이노 IDE 2에서 바뀐 부분이다. _99쪽

아두이노 클라우드를 사용하는 전형적인 예는 스마트폰에서 아두이노에 연결된 센서 데이터를 모니터링하거나 스마트폰을 통해 아두이노에 연결된 LED를 원격으로 제어하는 것이다. 그림 31.1은 아두이노에 연결된 온도 센서 데이터를 아두이노 클라우드를 통해 스마트폰에서 확인하는 예라면, 그림 31.2는 아두이노에 연결된 LED를 아두이노 클라우드에 연결된 스마트폰을 통해 제어하는 예에 해당한다. _678쪽

출판사 서평

기존의 아두이노 우노 R3와 비교하여 아두이노 우노 R4를 친절하게 설명하면서
IDE 2.x의 사용법, 아두이노 클라우드까지 다룬다.

AIoT 환경에 맞게 32비트의 고성능 RA4M1 마이크로컨트롤러로 만들어진 새로운 아두이노 우노 R4가 2023년 출시되었다.
이 책은 아두이노 우노 R4를 처음 접하거나 이미 R3를 접해본 사람들에게도 유익한 종합 안내서로서 각 장마다 독립적으로 이루어져 있어서 언제든지 필요한 부분만 떼어서 볼 수 있게 구성되었다. 아두이노 우노 R4의 기본 개념과 R3의 차이점을 쉽게 이해할 수 있도록 설명하고, 다양한 프로젝트 예제를 통해 실습 과정을 제공하며, 특히 실습을 위한 회로 그림과 코드가 잘 정리되어 있어 초보자도 쉽게 따라 할 수 있다.

주요 내용
■ 아두이노와 아두이노 IDE 2
■ 아두이노 우노 R3와 R4
■ 아날로그 및 디지털 데이터 입출력
■ 입출력 장치: 센서, LED 매트릭스, 텍스트 LCD, OLED
■ 시리얼 통신: UART, I2C, SPI, CAN
■ 모터: DC 모터, 서보 모터, 스텝 모터
■ 블루투스 클래식과 저전력 블루투스
■ 와이파이와 아두이노 클라우드

기본정보

상품정보 테이블로 ISBN, 발행(출시)일자 , 쪽수, 크기, 총권수을(를) 나타낸 표입니다.
ISBN 9791193926505
발행(출시)일자 2024년 09월 06일
쪽수 736쪽
크기
189 * 246 * 39 mm / 1518 g
총권수 1권

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