6. 첫 회로의 구성
앞서 공부한 LED 등을 반짝이는 프로그램을 다른 핀에 연결된 LED를 켜는 프로그램으로 변경해 보자.
이를 위하여 전기 회로라는 것의 아주 기본 개념을 배워보자
단순히 이야기한다면, 회로는 전원 + - 양극 사이에 전기가 흐르는 길을 만들고 이 길 위에 필요한 전기 전자 부품을 연결하여 필요한 동작을 수행하도록 하는 장치이다.
이렇게 전기 전자 부품으로 회로를 손쉽게 만들기 위하여 사용되는 도구 중 하나가 "브레드보드"이다
브레드보드는 보드 위의 핀 구멍에 부품의 핀을 연결하여 회로를 구성하게 되어 있는 장치이다.
브레드보드 내부의 구성을 보면 5개씩 연결된 중앙에 위치한 구멍들은 한 줄의 5개가 전선으로 연결되어 있고, 상하에 위치한 붉은색과 파란색 줄을 따라 배치된 구멍들은 일직선에 있는 모든 핀들이 연결되어 있다.
연결되어 있는 구멍에 핀을 꼽으면 연결된 선상의 핀들은 모두 연결되는 것이다.
일단 앞서 LED를 반짝이는 프로젝트를 외부에 직접 LED를 연결하는 프로젝트로 변경해 보겠다.
웹 작업 환경인 tinkercad로 돌아가서 작업해보자. 이전에 작업했던 화면에서 우측의 부품 영역을 스크롤해보면 "작은 브레드보드" 부품이 보인다. 이를 드래그하여 아래의 그림과 같이 배치해 보자.
그 위에 LED 램프와 저항 하나를 올려놓을 예정이다.
저항은 전류가 잘 흐르지 않도록 조절하는 부품으로, 전구에 너무 많은 전류가 흐르게 되면 전구가 타버리게 되므로 이를 방지하기 위한 장치이다.
전기 용어 몇 가지를 더 설명하자면...
굳이 외우지 않아도 된다. 따라 하다 보면 언젠가 외우는 것이 더 오래 기억된다.
먼저 LED 전구를 브레드보드에 설치해 보자.
우측 부품 영역 제일 위에 LED가 있다. 이를 드래그하여 브레드보드 가 아닌 다른 곳에 먼저 놓아보자.
두 개의 다리가 나오는데 마우스를 그 다리에 올려보면 양극 또는 음극이라고 표시된다. LED의 핀은 양극과 음극이 구분되고 실제 LED는 양극 핀이 더 길게 생산된다.
이제 그 LED를 화면과 같이 브레드보드에 올려서 연결해 보자.
LED의 다리가 브레드보드의 구멍에 잘 맞게 움직여 보면 마치 찰칵하고 맞는 것처럼 자리를 잡게 된다.
아래의 그림처럼 자리를 잡으면 된다.
이제 저항을 연결할 텐데 잠깐 공부가 필요하다.
저항은 우측 부품 영역에서 "레지스터"라는 이름으로 놓여 있는데, 중간에 여러 색의 선이 그려져 있다. 이것이 그 저항의 수치를 보여준다. 말하자면 얼마나 전류를 흐르는데 방해를 할지를 수치로 표시해 둔 것이다.
이 수치에 대해서는 다음 시간에 배우기로 하고 일단 화면의 한편에 이 저항(레지스터)을 한 개 드리그 해보자. 우측 위에 그림과 같은 박스가 나오고 이때 이름과 저항의 수치를 넣을 수 있는 자리가 보인다.
여기에 220 오옴의 수치를 입력해 보자
밴드의 색이 바뀌면서 220 오옴으로 수치가 정해지게 된다.
이 저항을 LED와 아두이노 사이에 연결해야 한다.
저항의 위치가 연결하기 불편하므로 오른쪽으로 회전해 주려고 한다. 저항이 선택된 상태에서 작업 영역 좌측 상단의 다음 버튼을 눌러보자.
연속해서 3번을 누르면 연결하기 편한 모양이 되므로 이를 아래와 같이 LED와 연결한다.
이제 아두이노와 브레드보드를 연결하면 된다.
원래의 프로그램과 달리 디지털 4번 핀에 연결해 보면 아래와 같다.
연결하는 전선은 마우스로 해당 핀을 클릭하고 필요한 위치까지 움직여서 다시 클릭하면 연결되게 된다.
LED의 양극(현재 우측 다리)은 디지털 4번 핀에 연결하고, 반대쪽 다리와 연결된 저항의 끝은 GND(접지)와 연결하면 된다. GND는 접지 또는 음극선이라고 생각하면 된다. 전지의 (-) 극으로 이해하면 된다.
이제 프로그램에서 13번 핀을 4번으로 변경하고 시뮬레이션 시작 버튼을 누르면 LED가 1초마다 점멸하는 것을 확인할 수 있을 것이다.
첫 회로와 첫 프로그램 수정을 완성하였다.
아래에 코드와 회로를 다시 보여주겠다. LED의 위치가 다른 것은 회로에 아무런 차이가 없으므로 이렇게 연결되어도 상관없다고 이해하면 된다.
다음 시간에는 동일한 회로에서 다양한 변화를 만들어 보자.
