2. 아두이노의 개발환경 만들기 - 스마트 폰으로 제어하는 아두이노 -

학습 개요 개발환경 : 프로그램 작성, 컴파일과 업로드하는 과정 AVR의 경우 프로그램을 코딩하고 WinAVR로 컴파일하여, ISP장치를 통해 업로드 아두이노는 USB를 통해 컴파일 및 업로드를 쉽게 가능 아두이노(Arduino)는 오픈소스를 기반으로 한 플랫폼으로, AVR을 기반으로 한 보드와 소프트웨어 개발을 위한 통합 환경(IDE)를 제공 아두이노는 많은 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, LED나 모터와 같은 것들을 통제함으로써 환경과 상호작용이 가능 플래시, 프로세싱, Max/MSP와 같은 소프트웨어 연동 가능 아두이노는 다른 모듈에 비해 비교적 저렴하고, Window를 비롯해 맥 OS X, 리눅스와 같은 여러 OS를 모두 지원 아두이노 보드의 회로도가 공개되어 있으므로, 누구나 직접 보드를 만들고 수정 가능 이 장에서는 아두이노의 개발 환경을 어떻게 설치하고, 사용하는지 설명

2.1 아두이노 개발환경(IDE) 아두이노를 사용하기 위해서는 아두이노 보드를 위한 개발환경(IDE)을 아두이노 개발용 PC에 구축 필요 개발환경(IDE)이 구축된 PC는 아두이노 보드에서 수행할 스케치(sketch, 프로그램)을 작성하여, USB 케이블 등으로 연결된 아두이노 보드에 업로드 개발용 PC에 설치해야 하는 개발환경은 아두이노 개발자 홈페이지에서 통합 개발환경(IDE) 소프트웨어 제공

2.2 개발환경 설치 아두이노 개발환경 아두이노에서 제공하는 무료 소프트웨어로 Arduino개발자 홈페이지(http://www.arduino.cc/en/Main/Software)에서 다운로드 Windows용 다운로드 파일은 ZIP형태의 압축파일이므로 다운로드 후에 원하는 경로에 압축 해제 (한글이 포함되지 않은 경로에 압축을 해제)

압축을 해제한 후 생성되는 Arduino-x. x. x 폴더(여기서 x. x 압축을 해제한 후 생성되는 Arduino-x.x.x 폴더(여기서 x.x.x는 아두이노의 릴리스 번호)를 열어보면, 실행파일(Arduino.exe) 및 여러 개의 파일과 폴더 존재 Arduino.exe 파일 을 실행

2.3 아두이노 UNO 보드 연결 아두이노 보드에서 동작할 프로그램(스케치) 작성 아두이노 보드를 개발용 PC에 연결 아두이노 보드로 업로드

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 1 USB 케이블을 통해 개발용 PC의 USB 포트에 아두이노 UNO보드를 연결

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 2 장치관리자 아두이노 보드의 드라이버 설치를 위하여 제어판의 장치관리자로 들어가야 하므로 다음과 같이 제어판-시스템 및 보안-장치관리자를 찾아 들어간다.

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 3 드라이버 소프트웨어 업데이트 장치 관리자에서 다음과 같이 알 수 없는 장치가 보이면, 선택하여 마우스 오른쪽 버튼을 눌러 "드라이버 소프트웨어 업데이트"를 선택 개발용 PC에서 드라이버 소프트웨어 찾아보기(R)를 선택

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 4 개발환경에서 설치한 아두이노 프로그램이 있는 폴더를 찾아서 그 밑에 있는 drivers 폴더 선택

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 5 drivers 폴더 선택 후 다음과 같이 설치

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 6 설치 완료 창 확인

아두이노 UNO 보드 드라이버 설치 방법 7 드라이버 설치 확인과 아두이노 보드 연결 확인 드라이버가 정상적으로 설치되어 아두이노 보드가 개발용 PC에서 인식되는 지 확인 다시 장치관리자를 열어서 확인 그림과 같이 장치관리자의 포트(COM & LPT)에 Arduino Uno(COM5)로 나타난다면, 개발용PC에 아두이노 보드가 시리얼 포트 5번(COM5)를 통하여 연결되었다는 의미 아두이노 개발환경에서 스케치를 작성한 후 아두이노 보드로 업로드할 때 그림과 같이 도구-시리얼 포트에서 같은 포트 지정

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 1 HBE-MCU-Mulit는 다양한 센서 엑츄에이터 등과 연결하여 사용할 수 있도록 제작되어 있어서, 아두이노 개발환경을 통해 작성한 스케치가 아두이노 보드에서 각 모듈들과 직접 연결하여 동작 시켜볼 수 있도록 제작 HBE-MCU-Multi의 아두이노 Mega 보드를 개발용 PC에 연결을 하면 드라이버 설치에 대한 메시지 표시

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 2 UNO보드의 드라이버 설치 과정과 동일 아두이노 보드를 처음 컴퓨터에 연결하면 드라이버가 없기 때문에 얼마 후 다음과 같은 창 표시 창을 닫은 후, 다음과 같이 “컴퓨터 관리”실행

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 3 “컴퓨터 관리” 실행창에서 다음과 같이 Arduino Mega ADK를 선택하고 “드라이버 소프트웨어 업데이트”클릭

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 4 “드라이버 소프트웨어 업데이트” 창이 나타나면 “컴퓨터에서 드라이버 소프트웨어 찾아보기(R)”을 선택하여 클릭

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 5 Arduino가 설치되어 있는 경로를 찾아보면 “drivers”라는 폴더가 있다. 이 경로를 다음 그림과 같이 입력

2.4 아두이노 Mega 보드 연결 6 다음”을 클릭하면 “Windows 보안” 창 팝업 드라이버 설치가 완료되면 다음과 같은 창 표시

2.5 아두이노 통합 개발환경에서 스케치 작성 아두이노 통합 개발환경(IDE)에서 스케치를 작성하고 컴파일, 업로드하는 기본적인 사용법 아두이노 통합 개발환경(IDE)를 처음 사용하는 사용자를 위해 간단한 예제를 이용하여 작성한 코드를 컴파일하고 이를 장비에 프로그램하는 과정을 진행

2.5.1 아두이노 개발환경의 구성 Arduino.exe 파일을 실행하면 아두이노 스케치(프로그램)을 작성할 수 있는 스크립트 편집기와 작성된 스케치를 컴파일하고 아두이노 보드로 업로드할 수 있는 아두이노 스케치 창 생성 아두이노 개발환경 기본창에서 스크립트 편집기에 코드 작성 "스케치 저장" 버튼을 눌러 스케치를 저장 "컴파일" 버튼을 눌러 컴파일 작성된 코드에 오류가 있으면 아래쪽 텍스트 콘솔에 오류 메시지가 출력 아무런 오류가 없으면 "보드에 업로드"를 눌러 보드 업로드

아두이노 개발환경 툴바

2.5.2 아두이노 개발환경의 제공 예제 아두이노 개발확경에는 다양한 스케치 예제를 제공 “파일 →예제 → 1.Basics → Blink” 선택

예제 스케치 기존의 C언어로 작성된 프로그램과 유사한 문법구조 "//" 표시된 설명부분

2.6 업로드 설정 개발용 PC에서 작성한 스케치를 아두이노 보드에 업로드하기 위하여, 아두이노 개발환경에서 사용할 보드와 프로그래머를 선택 아두이노 개발환경은 선택한 보드와 프로그램머에 맞게 컴파일하고 업로드

업로드 설정 1 아두이노 보드 선택

업로드 설정 2 프로그래머 선택 : "AVRISPmkII"

업로드 설정 3 시리얼 포트 선택 아두이노 보드가 연결된 시리얼 포트 번호는 "컴퓨터 관리 →장치관리자 →포트" 순으로 확인 가능

업로드 설정 4 확인/컴파일 상단 툴바의 확인/컴파일을 누르면, 작성한 스케치가 선택한 아두이노 보드에 맞는 형식으로 컴파일 만일 스케치에 오류가 있거나 보드선택이 잘못되면 스케치창 아래 부분에 오류 메시지 표시 오류가 없이 컴파일이 완료 메시지

업로드 설정 5 업로드 확인/컴파일에서 오류가 발생하지 않으면, 개발용 PC에 USB 케이블로 연결된 아두이노 보드에 컴파일된 코드를 전송하여 저장 예제 스케치인 "Blink"를 아두이노 보드에 업로드 하였다면, 아두이노 보드의 LED가 약 1초 간격으로 켜졌다 꺼졌다 하는 것을 확인

2.6 아두이노 보드의 쉴드 드라이버 설치 아두이노 보드는 그 기능의 다양한 확장을 위하여 블루투스 쉴드, WiFi쉴드, 이더넷 쉴드, 모터 쉴드 등 여러 가지 쉴드 모듈을 적층형으로 연결 가능 쉴드들을 사용하기 위해서는 개발용 PC에 각 쉴드에 대한 드라이버를 설치 필요

2.7 HBE-MCU-Multi의 입출력 모듈 활용 입출력 모듈들은 단순히 해당 모듈의 기능 제어를 통하여 아두이노의 기본 기능을 익히는 것에도 유용 여러 가지 모듈을 복합적으로 조합하는 다양한 형태의 실습 가능. LED, FND, Text LCD, Switch, AUDIO, UART 모듈 등은 아두이노 보드와 준비된 연결선으로 연결만 하면, 각 소자의 동작 특성이나 제어 방법을 학습 용이 LED와 Switch 모듈을 조합하여 다양한 ON/OFF 기능을 구현하여 볼 수도 있고, Array FND모듈과 Switch 모듈을 조합하여 시계나 타이머 제어 가능 특히 아두이노 Mega보드는 UNO보드 보다 많은 입출력 핀들을 보유하고 있어서, 여러 가지의 모듈을 동시에 연결하고 제어하는 것이 가능

HBE-MCU-Multi 모듈

모듈형 쉴드의 드라이버 설치