임베디드 시작

분위기 환기를 위해 임베디드 SW를 시작하기로 했다.
실습은 솔레노이드랑 배터리 홀더 구매처인 디바이스 마트에서 판매하는 아두이노 판타지월드라는 키트로 해보겠다.
이후 목표로는 새싹 현대 모빌리티 SW 개발자 과정에서의 활용과, 라즈베리 파이를 사용한 미니 서버 제작을 기대하고 있다.

전자 기초 지식

전압, 전류, 저항

전압 : 전기적인 압력 : 기호는 V : 단위는 V(볼트)
전류 : 전기의 흐름 : 기호는 I : 단위는 A(암페어)
저항 : 전류를 방해하는 것 : 기호는 R : 단위는 Ohm(옴)

전류는 전압이 높은곳에서 낮은 곳으로 흐른다.

직류와 교류

직류(Direct Current) 는 전압의 크기와 방향이 일정하게 유지되는 전류의 형태 : 배터리, 아두이노 전원...
교류(Alternating Current) 는 시간에 따라 전압의 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전류의 형태 : 가정 내 전기(220V 60Hz -> 전류의 방향이 1초에 60번 바뀜)

옴의 법칙

V = I*R
I = V/R
R = V/I

전압 분배 법칙

저항이 직렬로 2개 이상이 되면 각 저항에는 저항값에 비례한 전압이 걸림.
각각의 저항에 걸리는 전압의 합 = 전체 저항

전류 I = 5V/(4옴 + 6옴) = 0.5A
4옴에 걸리는 전압 V = 0.5A 4옴 = 2V
6옴에 걸리는 전압 V = 0.5A 6옴 = 3V

아날로그 신호와 디지털 신호

아날로그 신호 : 자연상태에서 감지할 수 있는 신호로 시간에 따라 연속적으로 변하는 신호
디지털 신호 : 0, 1로 구성되어 있는 신호로 값이 불연속적으로 변하는 신호

PWM

Pulse Width Modulation은 펄스의 폭을 조절하는 제어 방법
일정한 주기동안 On/Off를 반복하며 On이 되어있는 시간(Duty Cycle)을 조절하여 원하는 출력을 조절하는 방법
Ex) 5V 출력전압에서 Duty Cycle을 50%로 한다면 5V * 50% = 2.5V의 출력으로 동작함

전자 부품 기초

SI 접두어

피코 p 10^-12
나노 n 10^-9
마이크로 μ 10^-6
밀리 m 10^-3
센티 c 10^-2
데시 da 10^-1
10^0
데카 d 10^1
헥토 h 10^2
킬로 k 10^3
메가 M 10^6
기가 G 10^9
테라 T 10^12

저항 읽기

검-갈-빨-주-노-초-파-보-회-하-금-은
0부터 9까지

브레드 보드

전원부는 VCC, GND가 세로로 전부 연결되어 있음
연결부는 가로로 ABCDE가 연결되어 있음

LED 극성 확인

애노드 +, 캐소드 -
다리가 남아있는 경우 다리가 짧은쪽이 -, 긴 쪽이 -
테두리가 평평하게 깎인 부분이 -, 둥근 부분이 +
내부 전극이 역삼각형이 -, 삼각형이 +

LED 점등 시 저항 계산 방법

저항 값 = (입력전압 - 정격전압) / 정격전류
EX) (12V - 3V) / 60mA = 9V / 60mA = (9 / 6) * 10^2 = 150옴

풀업, 풀다운

플로팅 현상 : 디지털 신호는 0 또는 1로 이루어져 있어야 하는데 양쪽 어디에도 연결되어 있지 않기 때문에 신호 인식이 흐려짐. input과 VCC를 곧바로 연결했을 때 값을 일정하게 인식 할 수 없음
풀업 : 전원 쪽에 저항을 연결해서 플로팅 현상을 해결
풀다운 : 저항을 그라운드에 연결해서 플로팅 현장을 해결