아두이노 시작해보기

이번 글에서는 아두이노를 직접 세팅하고 사용하는 방법에 대해 소개를 해드리겠습니다.

 

우선, 시작하기 앞서서 필요한 준비물들이 있습니다. 노트북이나 데스크탑과 같은 PC가 필요 하겠습니다. USB A 타입과 USB B 타입이 함께 있는 케이블이 필요하겠습니다. 당연히 Arduino 보드가 필요하겠습니다. 이 강좌에서는 Uno 버전을 사용합니다. 그리고 추가적으로 다양한 실험을 하기 위해서는 LED, 센서, 점퍼 케이블, 브레드보드 와 같은 옵션들이 필요하겠습니다.

 

아두이노를 세팅하고 사용하는 방법은 다음 6단계를 거칩니다. 첫째로 통합개발환경(IDE) 소프트웨어를 다운받고 설치합니다. 그리고 아두이노 보드를 PC에 연결합니다. 아두이노 IDE를 실행을 합니다. 연결된 보드와 포트 번호를 IDE에서 찾아서 선택합니다. 이렇게 세팅이 끝나면 프로그램 코드를 IDE에서 작성하고 컴파일합니다. 보드에 업로드를 하면 아두이노 보드가 프로그래밍한대로 작동하게 됩니다. 각 단계에 대한 자세한 설명을 이어서 해드리겠습니다.

 

먼저 IDE 소프트웨어를 표시한 URL로부터 다운로드 합니다. 아두이노 공식 홈페이지에 접속해서 PC의 운영체제에 알맞게 IDE를 다운로드 합니다. Windows, Mac OS , 리눅스 버전의 IDE를 다운로드 할 수 있습니다. 아두이노 웹 에디터도 사용 가능하답니다. 코드를 웹 상에서 작성할 수 있고 클라우드에 저장할 수도 있습니다.

 

다운로드가 완료되면 설치를 시작합니다. 설치는 전혀 어렵지 않은 과정입니다. 설치를 시작하면, 설치 패키지 파일을 압축해제합니다.  약 몇분의 설치시간이 필요합니다. 그리고나면 소프트웨어 사용에 대한 동의를 요구할 것 입니다. 동의를 하고, Next를 몇 번 누르게 되면 설치가 진행됩니다. 일반적으로 별다른 선택없이 “Next”를 계속 누르면 됩니다. 설치 경로를 선택할 때, 특별히 지정하지 않는다면 단순히 “Install” 버튼만 클릭하면 됩니다. 최종적으로 소프트웨어를 여러분의 PC에 설치완료합니다.

 

설치 완료 후, 바탕화면에 단축아이콘이 생긴 것을 확인할 수 있습니다.

 

여러분 PC에 IDE 소프트웨어 설치를 완료했다면, 이제 아두이노 Uno를 PC에 연결할 차례입니다. USB A type과 USB B type이 함께 있는 cable을 준비하셨을 텐데요. 케이블에서 USB A 타입 쪽은 PC에, USB B 타입 쪽은 보드에 연결합니다. 이렇게 PC와 board가 연결이 되면 상호간의 시리얼 통신이 가능해집니다. 물론, 전원공급을 위해 전원선을 보드에 연결해야 합니다.

 

자, 이제 Arduino IDE를 켜볼까요? IDE의 사용법은 아주 간단합니다. Code Area에 적절한 code를 작성하고 컴파일과 업로드의 과정을 거치는 것이 전부입니다. IDE로 작성된 프로그램을 스케치라고 부릅니다. 이러한 스케치는 텍스트 에디터에서 작성되고 .ino 확장자를 가지고 파일로 저장됩니다. 이 에디터는 텍스트 자르기, 붙여넣기, 검색하기, 교체하기 등의 기능을 가지고 있습니다. “New”나 “Open” 버튼을 눌러 새로운 스케치 또는 기존의 스케치를 편집 할 수 있습니다. 편집 후에는 “save”버튼을 눌러 스케치를 저장합니다. 그러고나서 “verify”버튼을 눌러 sketch를 컴파일하고, “Upload” 버튼을 눌러서 스케치를 보드에 업로드 합니다. 시리얼 통신이 잘 작동하는지 확인하기 위해 시리얼 모니터를 열어 확인할 수 있습니다.

 

IDE에서 해야 할 일은 아두이노 보드와 잘 연결되어 있는지 확인하는 것 입니다. 메뉴바에서 “Tool”에 가면 ‘Board”를 선택할 수 있습니다. USB 케이블로 현재 연결되어 있는 아두이노 보드의 버전을 알맞게 선택해야 합니다.

 

이어서 여러분 PC에서 시리얼 포트도 확인해 주어야 합니다. 아두이노 보드와 현재 어떤 포트로 연결되어 있는지 확인을 합니다. 이렇게 아두이노 보드와 IDE가 정상적으로 시리얼 통신 하기 위해서는 아두이노 버전을 확인하고 포트 번호도 확인해주어야 합니다.

 

모든 세팅이 완료되면 이제 코드를 작성할 차례입니다. 앞서 말씀드렸듯이 스케치는 아두이노 보드에 업로드되고 실행되는 코드 유닛입니다. 이 스케치를 작성함으로써 아두이노 보드에 업로드 될 프로그램이 완성됩니다. 스케치는 기본적으로 2가지 함수를 반드시 가지고 있습니다. 한 개는 “setup” 함수이고, 나머지 한 개는 “loop”함수입니다.

Setup 함수는 스케치가 시작할 때 호출됩니다. 이 함수는 변수, 핀 모드 등을 초기화 할 때, 그리고 라이브러리들을 시작할 때 사용됩니다. Setup 함수는 아두이노 보드가 처음 부팅하거나, 리셋된 직후에 단 한 번만 호출되어 실행됩니다.

변수들을 초기화하고 세팅하는 Setup함수가 생성된 후, loop함수가 그 이름에 걸맞게 반복적으로 실행됩니다. 프로그램의 핵심 코드가 위치해야 하는 영역입니다. 아두이노 보드를 능동적으로 컨트롤 할 때 사용합니다.

 

Wiring을 기반으로 하는 아두이노 프로그래밍 언어는 코드를 작성하는데 사용됩니다. 만약 스케치를 작성하다가 어려운 점이 있거나 사용법을 잘 모르겠다 싶을 때 참조할 수 있는 reference가 있습니다. 메뉴바에서 “Help”에 가면 “Reference”가 있습니다. 이 곳에 가면 스케치의 구조, 다양한 변수 사용법, 기본 함수에 대한 정보를 접할 수 있습니다.

 

스케치 작성이 완료되면 작성된 코드에 문제가 없는지 확인하는 “verify” 단계를 거쳐야 합니다. 맨 왼쪽에 있는 Verify 버튼을 눌러서 쉽게 compile이 가능합니다. Compile이 정상적으로 완료될 경우 하단에 message 창에 “컴파일 완료”라는 메시지가 뜹니다. 코드에 error가 있으면 message창에 어떤 문제가 있는지 메시지가 뜨게 됩니다.

 

컴파일이 정상적으로 완료된 후, 이제 프로그램을 아두이노 보드에 업로드 해야 합니다. 이렇게 프로그램을 업로드 해줘야 아두이노 보드가 우리가 작성한 프로그램대로 실행될 것입니다. 만약 온도,습도를 측정하는 프로그램을 작성했다면 아두이노 보드는 이제부터 전원이 꺼질 때까지 온도, 습도를 계속 측정할 것입니다.

 

업로드까지 완료가 되면, 이제 아두이노 보드가 잘 작동하는지 체크할 필요가 있습니다. 만약 잘 작동한다면 상관이 없겠지만 우리가 의도한 대로 작동하지 않는다면 작성한 프로그램이 문제인지 회로 구성을 잘못했는지 점검할 필요가 있겠습니다.

 

이번 포스팅은 여기까지 입니다. 이번 글에서는 아두이노를 세팅하고 사용하는 방법에 대해 소개를 했습니다. 다음 글에서는 기초적인 예제들을 가지고 튜토리얼을 진행하겠습니다.