잠깐 쉬어가기 #2 : 아두이노 초중급자의 부품과 도구
장비 종류와 비용
이야기를 하다 보니 이런 이야기는 연재 시작 처음에 해야 하는 것이었다.
죄송~~~~;;;.
간단한 공작을 하려면...
공작을 위한 도구는 무엇으로 공작을 하느냐에 따라 달라지겠지만,
만일 나무로 겉모양을 만들 계획이시라면 톱이나 드릴과 같은 공구들이 필요하다.
3D 프린터로 가공을 하길 원하면 프린터가 필요하다.
간단히 칼과 본드로 가공을 할 수 있는 재료는 종이를 기반으로 한 보드 들일 것이다.
그래서 공작을 위한 도구에 대해서는 각자의 형편에 맞추어 준비해야 하는 것이니, 이 강좌에서는 전기 전자 작업을 위한 도구와 부품들에 대해서 알아보도록 하자.
사용 부품들과 그 가격
1. 아두이노 :
가장 많이 사용되는 보드는 아두이노 우노(Arduino Uno)와 아두이노 나노(Arduino Nano)가 있다.
와이파이와 블루투스 등의 기능이 첨가된 ESP8266 / ESP32 등의 보드들이 있고, 그 코딩의 방법도 별 다르지 않지만 처음 작업하기에 손쉬운 부붐은 앞서 말한 두 가지 보드이다.
아두이노 나노, ESP8266(NodeMCU), 아두이노 우노 보드 (좌측부터)
이 두 가지 보드의 가격은 호환 부품들이 4,000원에서 6,000원 정도의 가격에 유통된다. 컴퓨터와의 연결을 위한 케이블도 함께 구매하는 것이 좋다. (나노의 경우 핀이 납땜이 되지 않고 싸게 파는 것들이 있는데, 옵션에서 꼭 납땜이 되어 있는 것을 골라야 초보자들의 사용에 어려움이 없다.)
2. 브레드보드 :
핀을 연결하여 회로를 구성하기 쉽게 만든 판으로 위 사진의 좌측에 있는 작은 보드는 170홀, 중간의 보드는 400홀 보드를 좌우로 2개 연결한 것이다. 두 개의 보드가 상하로 연결된 형태의 830핀 보드도 있다.
브레드보드의 뒷면의 판을 열어보면 + - 는 모두가 연결되어 있고, 중간의 핀들은 아래의 그림처럼 5개의 홀씩 금속 막대로 연결되어 있다.
가격은 작은 것은 300~400원에서 큰 것은 2,000원 정도의 가격에 유통된다.
전원 공급이 쉽도록 여러 개의 보드를 붙여 전원 포트를 장착하여 비싸게 판매하는 것들을 살 필요가 없다.
3. 기타 센서와 부품들 그리고 키트:
LED와 서보모터, DC 모터 등을 비롯하여 저항과 다양한 센서들이 필요한데, 이렇게 필요한 부품 모두를 한 패키지에 담아 저렴하게 판매하는 키트가 많이 판매된다. 그런데 내용물이 많고 값이 비싸다로 좋은 것은 아니다. 상당수의 부품은 필요가 없이 구색 맞추기로 들어가 있는 경우가 있기 때문이다.
내용을 확인하고 3~5만 원 정도의 키트를 사면 위에 이야기 한 아두이노 우노와 브레드보드까지 포함한 부품 키트를 구매할 수 있다.
필요한 도구
1. 컴퓨터
MS-Windows 기반 PC / APPLE Mac / Linux 기반 PC 모두 사용이 가능하다.
이 PC에 Arduino.cc 사이트에서 필요한 소프트웨어를 다운로드하여서 사용하면 된다.
프로그램을 다운로드하여 사용하는 것이 더 용이한 방법이긴 하지만, 프로그램을 설치하지 않고 사용할 수도 있다.
인터넷 연결이 원활하다면 웹페이지에서 직접 프로그램을 만들 수도 있기 때문이다.
그 사이트는 https://www.arduino.cc/en/Main/Software에서
위의 붉은 박스 안의 버튼을 누르면 된다.
아래와 같이 코딩 에디터가 나타난다.
컴퓨터는 사야 하지만 아두이노에서 제공하는 모든 에디터는 무료이다.
(프로그램 다운로드 시에 감사의 표시로 기부금을 내는 항목이 있기는 하다)
2. 멀티미터(꼭 필요하진 않지만 초보자도 있으면 좋음)
전압, 전류, 저항값을 측정할 수 있음.
처음 배우는 때에는 회로를 구성할 경우 잘 연결되었는지 확인할 수 있어서 편리하고,
조금 익숙해지면 각 핀에서 나오는 전압 등을 측정하는 데에도 도움이 된다.
앞 서 보여 드린 릴레이 실험과 같은 경우에도 220V 전원을 사용할 경우 매우 위험하므로 미리 멀티미터로 합선 여부 등을 측정할 필요가 있다.
또 많은 저항이 섞여 있으면 그 컬러 띠의 수치로 저항 값을 알아내는 것보다는 멀티미터를 사용하는 것이 편할 경우가 많다. 사용방법은 따로 강좌에서 다뤄 볼 기회가 있으면 다뤄 보겠다.
사진 속 멀티미터는 1만 원대에 판매되는 저렴한 멀티미터이다.
그러나 아두이노 제작을 위해 필요한 기본 기능을 하는 데에는 아무런 무리가 없다. 비슷하거나 더 저렴한 가격에 더 많은 기능이 있는 멀티미터도 있으니 필요하시면 잘 확인해 본 이후 구매하시길.
지금 인터넷을 검색해 보니 10,000원 이하(심지어 3,000원대)의 제품도 많이 있으나 제품 검증을 할 수 없는 입장이니 따로 코멘트하지 않겠다.
3. 납땜 도구 (초급에는 필요 없으나 중급 이상이 되면 필요하다고 느낄 도구)
원하는 작품을 만들어서 활용하고 싶은데 점퍼 케이블이 연결된 상태로 사용하기에는 아무래도 불편함이 있다.
앞 서 4개의 LED로 만들었던 게임을 점퍼 케이블 상태와 납땜으로 정리한 상태의 버전으로 비교해 보자.
우측이 납땜을 한 기판의 앞뒷면을 보여준다.만능 기판에 납땜하여 완성한 후에 3D 프린터로 만든 케이스를 덮어서 아래와 같이 완성된 장난감을 만들 수 있었다.
나중에 장난감 제작 후의 하우징에 대해 자세히 이야기해보겠지만 아두이노는 제품 개발까지의 작업을 하는 도구이고 개발이 완료되면 그 마이크로프로세서와 부품을 만능 기판(또는 PCB)에 납땜으로 연결하여 완성시켜야 한다.
그래서 어느 정도 공부를 하고 나면 납땜을 해보고 싶다는 욕망이 생기게 될 것이다.
이 장비는 그때 구매하면 된다.
1자형 납땜인두
납땜을 위한 보조 기구들값싼 장비는 다이소에서 5,000원에 구매할 수도 있고, 온도 조절이 가능한 고급 제품은 몇만 원을 지불해야 한다. 납의 연기가 몸에 해로울 수 있으므로 간단한 환기 장치나 거치 장치를 필요로 할 수 있다.
4. DC 파워 서플라이 (직류 전원 공급기, 중급 이상이 되면 필요할 도구)
아두이노로 개발 작업을 할 경우, 5V 전압과 3.3V 전압의 전원이 항상 필요하게 된다.
이를 위해서 배터리를 사용하거나 휴대폰 충전기 등을 사용하여 이러한 전원을 공급받을 수 있지만, 이를 수시로 공급하기 위해서는 독립된 직류 전원 공급기가 필요하다.
물론 초보 개발자일 때는 전혀 필요 없는 장비이니 서둘러 구매하지 마시라.
전기에 대해 조금만 아신다면 낡은 PC의 파워 서플라이를 가지고 사진과 같은 전원 공급장치를 만들 수 있다.
컴퓨터 파워서플라이로 직접 만든 전원 공급 장치나중에 전기 전자를 이용한 공작을 다룰 기회가 있다면 만드는 방법을 소개해 드릴 수도 있고, 인터넷을 검색하면 다른 개발자들이 만들어 놓은 좋은 동영상도 많이 찾을 수 있을 것이다.
