기계치와 함께하는 슬기로운 기계생활

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 지난 포스팅에서 예고한 바와 같이 조도 센서에 대해 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 일단 조도라는 말이 생소하신 분들을 위해 조도의 정의부터 알아보도록 하겠습니다. ■ 조도의 정의 어떤 면에 투사(投射)되는 광속을 면의 면적으로 나눈 것을 말합니다. 즉 조사되는 면의 생각하고있는 점에서의 광속밀도 dф/dS이며 단위는 룩스(lux, 기호는 lx)입니다. 1룩스는 1촉광(candle -power)의 광원(光源)으로부터 1m 떨어진 곳이고, 그 빛에도 직각인 면의 밝기를 말합니다. 우리나라에서는 거의 이 룩스를 사용하고 있지만, 외국에서는 칸델라(candela ; cd) 등을 사용하고 있으며, 각각 내용에 따라서 단위도 잘 구분해서 쓰여지고 있는 것 같습니다...

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 아두이노 온도센서에 대해 알아보겠습니다. 4차 산업혁명의 가장 큰 수혜 업종 중 하나로 농업 분야를 꼽습니다. 각종 환경 센서로 작물 주변의 온도와 습도, 조도 등을 측정, 관리하여 생산력을 높이겠다는 개념입니다. 여기에 액추에이터까지 추가하면 농업 자동화까지 이어지게 마련입니다. 온도센서는 안전 분야에서도 적용되는데요. 급격한 온도 상승을 감지하여 스피커를 통해 알람을 보내는 화재 감지기로 사용할 수 있고, 실내 온도를 측정하여 디스플레이하는 온도계로도 사용할 수 있습니다. 조도 센서는 차량 외부의 밝기를 측정하여 전조등을 제어하거나, 방안의 조도를 측정하여 전등의 밝기를 제어하는데 활용할 수 있으며 둘 다 환경 센서의 범주에 속합니다. 온도 센서 목적 주변..

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 지난 포스팅에 이어서 초음파 센서와 부저를 이용하여 근접 감지기를 만들어 보도록 하겠습니다. 근접 감지기는 포탄이나 유도탄의 거리, 표적의 속도, 회피기동, 센서 오차 등을 감안할 때 대공포나 대공 유도탄으로 직접 타격하는 것에 많은 어려움이 있습니다. 표적 근처까지 탄을 보낼 수 있으나 직접 타격하는데 기술적, 확률적 어려움이 있기에 명중에 이르기까지 많은 탄이 소비되는 문제가 있습니다. 그래서 제2차 세계대전을 거치며 개발된 것이 근접 신관(Proximity Fuze)입니다. 전파 따위를 송출하여 가까운 거리의 물체를 맞고 반사되는 파가 확인되면 기폭 신호를 출력하여 탄을 터뜨리는 방식입니다. 일상에서 근접 신관과 비슷한 방법으로 구현된 것이 차량용 후방 ..

안녕하세요. 메카럽입니다. 연이은 명절연휴와 한글날 연휴가 끝나고 일상으로 복귀하는 오늘 많이 힘든 하루가 되겠지만 다시 마음을 잡고 화이팅하는 하루가 되시길 바랍니다. 이번 포스팅에서는 아두이노를 활용한 초음파센서에 대해 알아보도록 하겠습니다. 인간의 가청 주파수는 20Hz~20,000Hz로 알려져 있으며, 인간은 이 주파수 범위를 벗어나는 소리는 들을 수 없습니다. 대표적으로 박쥐나 돌고래가 내는 초음파가 이에 해당하는데요. 박쥐는 어둠 속에서 초음파를 통해 물체와의 거리를 측정합니다. 그 정보를 통해 비행 방향을 결정하는데, 우리가 사용할 초음파 센서도 이와 마찬가지입니다. 초음파 센서는 초음파를 발생시켜 물체의 거리나 속도를 측정하는데, 대표적인 애플리케이션으로 수상함이나 잠수함의 소나 시스템, ..

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 세븐-세그먼트에 대해 알아볼 텐데요. 이름만 들어서는 생소하지만 우리 일상생활에서 너무나도 자주 쓰여지고 있는 부품중에 하나입니다. 세븐-세그먼트는 부저보다 더 흔한 소자로 디지털 시계, 온도계 등에 쓰이는 숫자 표기용 디스플레이입니다. 일곱 개의 LED가 하나의 숫자를 만들어 냅니다. 맨 위의 LED부터 시계 방향으로 A~G LED로 구성되며 점은 DP를 포함해서 8개를 쓰기도 합니다. 세븐-세그먼트는 LED로 구성되어 있는데, +극과 -극을 어떻게 묶느냐에 따라 커먼 애노드(Common Anode) 타입과 커먼 캐소드(Common Cathode) 타입으로 나뉩니다. 일곱 개의 LED는 모두 동일한 전원을 사용하므로 +극이나 -극을 하나로 묶어 간소화할 수 ..

안녕하세요. 메카럽입니다. 지난 포스팅에서 예고드린 것처럼 스피커와 MP3재생에 대해 알아보도록 하겠습니다. 부저는 비프음의 주파수를 달리하여 다양한 음을 재생하지만, 악기의 음이나 노래소리를 재생할 수는 없습니다. 이번 포스팅에서는 DF Player라는 부품과 스피커를 활용하여 MP3 파일을 재생해보도록 하겠습니다. 준비물 : 아두이노 우노, DF Player, 스피커, 마이크로 SD카드, 점퍼선 DF Player는 마이크로 SD 카드에 저장된 MP3파일을 재생시켜주는 부품입니다. 국내보다는 알리 익스프레스 등에서 1달러 내외로 구할 수 있으니, 주문 후 느긋하게 기다려보시면 될 것 같습니다. 스피커는 시중에 있는 것 중에 적당한 크기의 것을 선택하시면 될 것 같습니다. DF Payer의 각 핀은 아래..

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 부저와 멜로디 재생에 대해 알아보도록 하겠습니다. 부저는 전압이 인가되면 진동을 일으키는 압전 소자로 만들어져 있습니다. 부저는 시내버스의 하차벨과 같이 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 아두이노의 PWM 신호로 이 소리를 제어할 수 있는데, tone( ) 함수를 사용해서 부저의 주파수를 조정, 단순한 삐-소리를 멜로디로 만들어 낼 수 있습니다. 준비물 : 아두이노 우노, 부저, 점퍼선 부저는 PWM 포트와 tone( ) 함수를 이용해 멜로디를 만드는데, 아래와 같이 사용합니다. tone (핀 번호, 주파수) tone( ) 함수는 noTone( ) 함수를 사용하지 않으면 해당 음이 지속됩니다. 그래서 noTone(핀번호) 함수를 배치하여 음을 끊어주는 ..

안녕하세요. 메카럽입니다. 추석 연휴 즐겁게 보내셨나요? 일상으로 복귀하는 오늘이 가장 힘든날이 되겠지만 힘내시고 하늘 한 번 보시고 기분 좋은 하루 되시길 바랍니다. 이번 포스팅에서는 RC 비행기, 자동차 등에 적용되어 조향, 비행 방향 조정 등과 같은 회전각 제어에 사용되는 서보 모터를 다루는 방법에 관해 알아보도록 하겠습니다. DC 모터가 자동차의 바퀴나 비행기의 프로펠러를 동작시키는 역할을 한다면, 서보 모터는 자동차의 조향, 비행기의 진행 방향 변경, 로봇팔과 같이 일정 범위 내에서의 회전각을 제어하는 역할을 합니다. 아두이노를 통해서 마이크로 서보 모터를 많이 접할 수 잇을 것입니다. 마이크로 서보 모터는 수천 원 수준으로 저렴하고 DC 모터의 경우와 마찬가지로 각도 제어를 위해 PWM 신호를..

안녕하세요. 메카럽입니다. 이번 포스팅에서는 analogWrite( ) 함수와 PWM제어에 대해 알아보도록 하겠습니다. 아두이노의 아날로그 포트는 analogRead( ) 함수를 사용해 외부 아날로그 값을 읽어들이는데, analogWrite( ) 함수는 사용할 수 없습니다. 이는 디지털 포트 중 일부만 사용할 수 있습니다. 위 그림과 같이 아두이노는 몇 개의 PWM 제어용 단자를 갖고 있습니다. 아두이노 우노 보드에서 PWM 출력을 발생시킬 수 있는 포트는 D3, D5, D6, D9, D10, D11 총 6개의 단자로, 단자에 표시된 각 숫자 앞에 틸다(~)표시가 되어 있는 것을 확인할 수 있습니다. 그럼 왜! 디지털 포트로 아날로그 출력을 발생시킨다는 것일까요? 디지털 신호는 1과 0, HIGH 또는 ..

안녕하세요. 메카럽입니다. 주말이 끝나고 월요일이 시작되었습니다. 이번 주는 대명절인 추석이 있는 주인만큼 한 주가 부담스럽지 않으실거라 생각합니다. 코로나19로 인해 고향 방문도 못하는 상황이 되어버려 아쉽겠지만 빨리 이겨내서 고향에 계신 부모님을 뵐 수 있는 날이 오길 간절히 기원합니다. 이번 포스팅에서는 아두이노 모터의 드라이버에 대해 알아보고자 합니다. 모터 드라이버는 그 명칭에서 알 수 있듯이 고용량 DC 모터를 원활히 운전시키기 위한 부가장치입니다. 특히 아두이노와 같은 마이크로컨트롤러로 제어하기 쉽게 구성되어 있어 회로를 구성하는 수고를 덜어줍니다. 모터 드라이버는 아두이노로부터 HIGH 또는 LOW 신호를 인가받아 DC 모터의 회전 방향을 결정하고, PWM 신호를 수신하여 모터의 회전력을 ..