Arduino는 주변 세계를 감지하고 제어할 수 있는 작고 저렴한 컴퓨터다. 그리고 인터넷에 연결하면 더욱 강력해져 스마트하고 연결된 장치를 만들 수 있다. 전자제어 장치를 배우는 학생이나 전문가 또는 취미로 하는 사람들이 전자 프로토타입 제작이나 DIY 프로젝트를 자신의 아이디어로 쉽고 저렴하게 실현할 수 있도록 해 준다.

이 책은 전자 및 프로그래밍 분야에 첫발을 내딛는 초보자이든, 시야를 넓히고자 하는 숙련된 제작자이든 관계없이 IoT 응용 분야에서 Arduino의 잠재력을 최대한 활용할 수 있는 지식과 기술을 갖추도록 구성되어 있다. Arduino를 사용한 기본적인 제어와 사물인터넷 적용을 위한 센서 통합, 데이터 수집, 무선 통신 등의 주제를 다루면서 IoT 개발의 실용적인 활용이 가능하도록 학습한다.

각 장은 Arduino의 다양성과 강력함을 보여주는 실용적인 예제를 통해 이론적 이해와 실용적 활용을 혼합하여 효과적인 학습이 가능하도록 구성되어 있다. 또한 시리얼 통신 및 Bluetooth 연결, I2C 통신과 WiFi 모듈을 활용하여 IoT 플랫폼을 구성할 수 있도록 하였다.

이 책을 통하여 사물 인터넷을 위한 Arduino의 잠재력을 최대한 활용해 보기 바란다. 스마트 홈을 구축하든, 산업 프로세스를 최적화하든, 차세대 혁신 기술을 발명하든 상관없이 Arduino는 IoT 꿈을 실현하는 열쇠가 될 것이다.

인하공업전문대학 전자공학과 교수.

PART 1. 아두이노 익히기


Chapter 01 아두이노 환경설정
1.1 아두이노 개요
1.2 아두이노 UNO 보드
1.3 아두이노 확장 쉴드(Shield) 소개
1.4 아두이노 개발환경(IDE) 구성하기
1.5 아두이노 UNO 보드 연결
1.6 아두이노 개발환경의 명령어 구성
1.7 아두이노 통합 개발환경에서 스케치 작성
1.8 업로드 설정
1.9 아두이노 UNO R4

Chapter 02 아두이노로 출력하기
2.1 아두이노 보드의 디지털 출력핀 사용하기
2.2 변수 사용하기
2.3 함수 만들기
2.4 for( )문 활용하기
2.5 Array문 활용하기
2.6 아날로그(PWM) 출력하기
2.7 아두이노 출력 명령

Chapter 03 아두이노에서 입력받기
3.1 디지털 입력 제어 : LED와 Switch 제어
3.2 판단문 : if-else
3.3 다중 if-else문을 이용한 디지털 제어
3.4 switch-case문을 이용한 디지털 제어
3.5 아날로그 신호 입력받기
3.6 아날로그 입력 제어 : LED와 VR 제어
3.7 아두이노 입력 명령

Chapter 04 PC에서 시리얼통신으로 제어하기
4.1 시리얼 통신(직렬 통신 ; Serial Communication)
4.2 아두이노 보드와 시리얼 모니터 연결
4.3 시리얼 모니터를 이용한 아두이노 보드 출력제어
4.4 아두이노 보드의 아날로그 값을 시리얼 모니터에 나타내기
4.5 아두이노 보드의 아날로그 값을 시리얼 플로터에 나타내기
4.6 아두이노 시리얼 통신 명령

Chapter 05 아두이노 보드에서의 인터럽트 제어
5.1 아두이노 보드의 인터럽트


PART 2. 입출력 응용

Chapter 06 아두이노에서 소리내기
6.1 소리의 높낮이(음계, scale)
6.2 소리의 만들기
6.3 tone( )과 noTone( ) 함수
6.4 악보 연주하기
6.5 2차원 Array를 이용한 악보 연주하기
6.6 곡이 긴 악보 연주하기
6.7 외부 입력을 이용한 키보드 만들기
6.8 아두이노 소리 발생 명령

Chapter 07 아두이노에서 문자 LCD 사용하기
7.1 문자 LCD(Character LCD)
7.2 아두이노의 문자 LCD 제어 함수
7.3 문자 LCD 사용자 정의문자 만들기
7.4 I2C LCD 활용하기

Chapter 08 아두이노에서 센서 사용하기
8.1 센서
8.2 빛 센서(Cds)
8.3 온도 센서
8.4 거리 센서(PSD)
8.5 초음파 센서

Chapter 09 아두이노로 모터제어하기
9.1 표준 서보모터 제어하기
9.2 연속회전 서보모터 제어하기
9.3 스테핑 모터 제어하기
9.4 직류모터 제어 드라이버 모듈 사용하기
9.5 릴레이 모듈 사용하기

Chapter 10 아두이노로 로봇 자동차 제어하기
10.1 아두이노 직류모터 제어 쉴드 사용하기
10.2 직류모터로 2바퀴 이동 로봇자동차 만들기
10.3 초음파 센서를 사용한 로봇자동차 제어하기


PART 3. IoT와 WiFi

Chapter 11 BlueTooth를 이용한 시리얼통신
11.1 블루투스를 이용한 시리얼통신
11.2 아두이노 블루투스 모듈과 쉴드
11.3 아두이노 보드와 블루투스 모듈/쉴드의 연결
11.4 아두이노 보드와 블루투스 통신하기
11.5 블루투스 통신에 의한 아두이노 보드 제어
11.6 소프트웨어 시리얼을 이용한 블루투스 통신

Chapter 12 스마트 폰을 이용한 BlueTooth 통신 제어
12.1 스마트 폰 앱을 이용한 아두이노 보드 제어
12.2 스마트 폰으로 로봇자동차 구동하기
12.3 블루투스 통신으로 데이터 전송

Chapter 13 I2C를 이용한 통신 제어
13.1 I2C 통신 방식
13.2 I2C로 2개의 아두이노 연결하기
13.3 I2C에 연결된 아두이노 제어하기
13.4 I2C에 연결된 여러 개의 아두이노 제어하기

Chapter 14 WiFi 모듈과 인터넷
14.1 인터넷 제어의 개념
14.2 아두이노에서 인터넷을 활용하기
14.3 아두이노를 위한 WiFi 모듈
14.4 ESP8266 WiFi 모듈
14.5 ESP8266 WiFi 모듈을 이용한 인터넷 접속

Chapter 15 WiFi 모듈을 활용한 제어
15.1 WiFiEsp 라이브러리 설정하기
15.2 WiFiEsp 라이브러리로 WiFi 사용을 위한 설정
15.3 Web Client 만들기
15.4 웹 서버 만들기


PART 4. NodeMCU와 UNO R4

Chapter 16 ESP 모듈과 NodeMCU
16.1 ESP 모듈과 NodeMCU
16.2 NodeMCU V3의 소개
16.3 아두이노 개발환경에서 NodeMCU V3 설정
16.4 NodeMCU V3의 입출력 제어

Chapter 17 NodeMCU를 이용한 WiFi 제어
17.1 NodeMCU에서 WiFi 사용을 위한 설정
17.2 NodeMCU 웹 클라이언트 만들기
17.3 NodeMCU 웹 서버 만들기
17.4 NodeMCU 웹 서버-NodeMCU 클라이언트

Chapter 18 IoT 플랫폼(ThingSpeak) 활용
18.1 ThingSpeak 소개
18.2 NodeMCU에서 ThingSpeak 데이터 전송하기
18.3 NodeMCU에서 ThingSpeak 라이브러리 사용하기

Chapter 19 UNO R4 WiFi
19.1 UNO R4 WiFi LED 매트릭스 사용
19.2 WiFi 사용을 위한 설정
19.3 웹 클라이언트 만들기
19.4 웹 서버 만들기


APPENDIX : 스마트폰의 제어 App 만들기


A.1 앱인벤터 실행하기
A.2 앱인벤터의 구성
A.3 앱 제작1 : BT_ONOFFSW App 만들기
A.4 앱 제작2 : BT_SW6 App 만들기

A.5 앱 제작3 : BT_RCV1 App 만들기