인공지능(AI)을 기반으로 하는 다양한 도구들이 실용화는 시대가 되었다. 단순히 프로그램을 작성하는 능력이 필요한 시대를 넘어 그것을 활용하는 능력이 중요한 시대가 된 것이다.

대학이나 연구/개발하는 분야의 특정한 사람들에 한정되지 않고 일상생활에서 컴퓨터를 효과적으로 활용하는 능력이 필요하게 되었다. 컴퓨터를 활용하고 컴퓨터 환경에서 제공되는 다양한 도구들을 효과적으로 사용하기 위해서는 컴퓨터적 사고(computational thinking) 능력이 필요하다.

전 세계 모든 나라들이 이러한 컴퓨터적 사고 능력을 자라나는 세대에게 준비시키기 위하여 많은 노력을 기울이고 있고, 우리나라도 과거 프로그래밍 언어 교육을 통해 이 문제를 해결하려고 노력해 왔다. 그러나 기존의 C, C++, 자바(JAVA)나 파이썬(Python) 등과 같은 텍스트 기반의 프로그램 언어들은 복잡한 문법에 따라야 하는 어려움에 실효를 거두지 못하다가 최근 스크래치(Scratch) 교육을 도입하여 성과를 기대하고 있다.

스크래치는 대표적인 비쥬얼 프로그래밍 언어(Visual Programming Language, VPL)로 기존의 텍스트 기반의 프로그램 언어들은 복잡한 문법에 따라 작성되는 반면, 그래픽적인 방법에 의해 쉽고 직관적으로 사용자가 프로그램을 작성할 수 있게 해준다.

비쥬얼 프로그래밍 언어들은 컴퓨터 프로그래밍의 초보자가 프로그래밍 문법이 아닌 ?컴퓨터적 사고(computational thinking)에 집중할 수 있도록 해준다.

한편 10여 년 전부터 전문가가 아니더라도 마이크로프로세서로 창의적으로 문제를 해결하는 아두이노가 전세계적으로 활용되고 있다. 아두이노는 C언어 기반의 개발환경에서 활용이 가능하지만 일반적인 C언어보다 문법이 쉽고 단순해서 전문가가 아닌 사람들이나 초보자들이 활용하기 좋은 도구이다. 하지만 여전히 텍스트 형태로 프로그램을 작성해야 한다.

이 책은 비쥬얼 프로그래밍 언어 방식(VPL)으로 구글에서 스크래치와 함께 개발된 Blockly인 Ardublockly를 사용하여 아두이노을 활용하는 방법을 설명하였고, VPL의 장점인 문법이 아닌 직관적인 그래픽적 방법으로 아두이노를 프로그래밍하고 활용하는 방법을 기술하였다.

처음 아두이노를 다루어 보거나 컴퓨터 화면 속에 한정된 스크래치의 컴퓨터적 사고능력을 아두이노에 활용하기 원하는 사람들에게 다양한 전자제어를 가능하게 하고, 블루투스 통신으로 스마트 기기와 연결된 기초적인 IoT 영역까지 학습할 수 있도록 구성하였다. 또한 3D프린터를 활용하여 구조물을 출력하고, Ardublockly에서 아두이노로 제어하는 과정의 예제를 포함하였다.

이 책을 통하여 비쥬얼 프로그래밍 언어인 Ardublockly로 아두이노의 활용이나 컴퓨터적 사고 능력이 향상되고, 기존의 컴퓨터 프로그래밍 언어를 학습하는 것에도 도움이 되리라 생각한다.
GTG

『스마트폰으로 제어하는 아두이노』, 『아두블록클리 활용』 의 저자이다.

Chapter1 Ardublockly란?
1.1 Google Blockly의 개요
1.2 Ardublockly와 아두이노 스케치
1.3 아두이노 보드


Chapter2 Ardublockly 설치하기
2.1 아두이노 개발환경(IDE) 설치
2.2 컴퓨터와 아두이노 보드의 USB 통신 설정
2.3 Ardublockly 소프트웨어 설치
2.4 Ardublockly 소프트웨어 환경 설정
2.5 Ardublockly 소개
2.6 Ardublockly 블록 명령 소개
2.7 Ardublockly 블록 프로그램 작성


Chapter3 LED 제어하기
3.1 Blinky 예제 활용
3.2 Ardublockly로 LED를 ON/OFF 하기
3.3 변수와 함수 사용하기
3.4 4개의 LED를 ON/OFF 하기
3.5 LED 밝기 조정하기


Chapter4 스위치로 제어하기
4.1 스위치로 LED ON/OFF 하기
4.2 스위치 4개로 4개의 LED 제어하기
4.3 스위치 4개로 LED 함수 제어하기


Chapter5 피에조로 소리내기
5.1 소리 발생의 원리
5.2 피에조로 소리내기
5.3 피에조로 연주하기
5.4 피에조로 악기 만들기


Chapter6 시리얼 통신으로 제어하기
6.1 시리얼 통신이란?
6.2 아두이노 보드에서 컴퓨터로 메시지 전송하기
6.3 컴퓨터에서 아두이노 보드로 메시지 전송하기
6.4 시리얼 통신으로 LED 제어하기
6.5 시리얼 통신으로 피에조 소리내기


Chapter7 센서 활용하기
7.1 가변저항으로 LED 제어하기
7.2 빛 센서로 LED 밝기 조정하기
7.3 온도 센서 활용하기
7.4 초음파 거리측정 센서 활용하기


Chapter8 센서 응용하기
8.1 가변저항으로 LED 제어하기
8.2 빛 센서로 LED 밝기 조정하기
8.3 초음파 센서로 LED 밝기 조정하기
8.4 초음파 센서로 악기 만들기


Chapter9 모터 활용하기
9.1 DC 모터와 서보모터
9.2 서보모터 제어하기
9.3 스테핑 모터 제어하기
9.4 DC 모터 제어하기


Chapter10 블루투스 통신 활용하기
10.1 블루투스 통신
10.2 스마트 폰을 사용한 LED ON/OFF 제어
10.3 스마트 폰으로 4개의 LED 제어하기


Chapter11 3D 프린팅 활용하기
11.1 3D 프린팅 과정
11.2 간단한 3D 설계 도구
11.3 3D 프린팅
11.4 Thingiverse의 활용
11.5 Automatic Desktop Trashcan


Chapter12 SmartTrash 만들기
12.1 SmartTrash의 ON/OFF 제어
12.2 SmartTrash의 초음파 센서 제어
12.3 SmartTrash의 시리얼 통신 제어
12.4 SmartTrash의 블루투스통신 제어



Chapter13 Ardublockly와 아두이노 스케치
13.1 Blinky 예제의 Ardublockly와 아두이노 스케치
13.2 아두이노의 입출력 명령어
13.3 변수와 함수 사용하기
13.4 4개의 LED를 ON/OFF 하기
13.5 LED 밝기 조정하기
13.6 스위치 4개로 4개의 LED 제어하기
13.7 피에조로 악기 만들기
13.8 시리얼 통신으로 LED 제어하기
13.9 서보모터 제어하기


APPENDIX A 스마트폰 제어 App 만들기
A.1 앱인벤터 실행하기
A.2 앱인벤터의 구성
A.3 앱(App) 제작1 : BT_ONOFFSW_b App 만들기
A.4 앱(App) 제작2 : Blockly_BTSWS App 만들기


APPENDIX B 베이스 보드 활용
B.1 전자제어 회로 제작
B.2 실습용 베이스 보드
B.3 실습용 베이스 보드의 활용