아두이노와 라즈베리파이로 배우는 전자공학

아두이노 및 라즈베리파이를 이용해 만든 공작물에 생명을 불어넣을 최신 전자공학 기법!

이 직관적인 DIY 안내서는 가정용 장치들을 대상으로 배선. 분해, 조정, 재사용하고 그것들을 라즈베리파이나 아두이노와 통합해 새로운 발명품을 만드는 방법을 보여 준다. 총천연색으로 된 그림과 사진, 도표가 실려 있으며, 따라 하기 쉽고 재미있는 과제들도 함께 수록했다. 인터넷을 통해 제어할 수 있도록 해킹한 전기 장난감, 초음파 거리 측정기, 원격 제어 로봇 탐사선, 오디오 앰프, 장난감 자동차의 브레이크와 전조등은 물론이고 심지어는 스마트 카드 판독기까지도 만들어 볼 수 있다.

CHAPTER 1 시작하기 - 1
물품 획득 - 1
전선 벗기기 - 6
전선을 서로 꼬아 연결하기 - 8
납땜으로 전선 연결하기 - 10
연결 부분 검사 - 13
컴퓨터 환풍기를 해킹해 납땜 증기 배출하기 - 15
요약 - 20

CHAPTER 2 부품 - 21
입문용 부품 키트 - 21
전자공학용 부품 식별 - 22
전류, 저항 및 전압이란 무엇인가? - 29
전력이란 무엇인가? - 33
구성도 읽기 - 34
요약 - 37

CHAPTER 3 기본 해킹 - 39
저항기 달구기 - 39
저항을 사용한 전압 분할 - 41
저항을 전압으로 변환하기(그리고 가벼운 측정기 만들기) - 44
스위치등을 해킹해 빛을 감지하도록 만들기 - 46
고전력용 MOSFET을 이용한 전동기 제어 - 57
스위치 선택 - 60
요약 - 64

CHAPTER 4 LED - 65
LED가 타지 않게 하기 - 65
작업에 적합한 LED 선택 - 70
RGB LED로 실험하기 - 72
정전류 구동자 만들기 - 74
아주 많은 LED에 전력 공급하기 - 78
LED 점멸기 만들기 - 80
프로토보드(LED 점멸기) 사용법 - 83
스트립보드 사용하기(LED 점멸기) - 83
레이저 다이오드 모듈 - 91
장난감 자동차 해킹 - 91
요약 - 96

CHAPTER 5 전지 및 전력 - 97
적절한 전지 선택 - 97
(일반적인) 전지 충전 - 102
니켈 수소 전지 충전 - 103
밀폐된 납산 전지 충전 - 105
리튬폴리머 전지 충전 - 107
휴대전화기 전지 해킹 - 108
전지 전압 제어 - 109
전압 강화 - 112
전지 지속 시간을 계산하는 방법 - 113
전지 백업 - 114
태양광 전지 사용 - 117
요약 - 121

CHAPTER 6 아두이노로 해킹하기 - 123
LED 깜박이게 하기 - 124
아두이노를 사용한 계전기 제어 - 131
아두이노 제어를 위한 장난감 해킹 - 136
아두이노로 전압 측정 - 140
아두이노로 LED 제어하기 - 143
아두이노로 소리 재생하기 - 146
아두이노 실드 사용 - 149
웹 페이지에서 계전기 제어하기 - 150
아두이노 및 트랜지스터를 사용한 개폐 - 155
아두이노에서 영숫자 LCD 실드 사용하기 - 158
아두이노로 서보 모터 제어하기 - 161
자동으로 비밀번호 입력하기 - 164
요약 - 166

CHAPTER 7 라즈베리파이로 해킹하기 - 167
라즈베리파이 설정 - 168
LED 깜박이게 하기 - 172
라즈베리파이로 계전기 제어하기 - 176
웹 페이지에서 계전기 제어하기 - 177
요약 - 180

CHAPTER 8 모듈을 이용한 해킹 - 181
움직임 감지하기 - 182
초음파 거리계 모듈 사용하기 - 187
아두이노상의 무선 원격 모듈 사용하기 - 194
전동기 제어 모듈 사용하기 - 196
라즈베리파이로 탐사 로봇 만들기 - 201
아두이노에서 7 세그먼트 디스플레이 사용하기 - 206
라즈베리파이에서 7 세그먼트 디스플레이 사용하기 - 210
RFID 모듈 사용하기 - 12
요약 - 215

CHAPTER 9 센서를 이용한 해킹 - 217
아두이노로 온도 측정하기 - 217
라즈베리파이로 문턱값 감지하기 - 221
센서와 비교기 칩으로 개폐하기 - 223
디지털 온도 센서 사용 - 226
아두이노 에그 앤 스푼 - 229
무언가의 색을 측정하기 - 234
요약 - 238

CHAPTER 10 오디오 해킹 - 239
오디오 케이블 해킹 - 239
마이크로폰 모듈 사용 - 244
FM 도청 장치 만들기 - 247
확성기 선택 - 250
1와트짜리 오디오 증폭기 제작 - 251
555 타이머로 음색 생성하기 - 255
USB 뮤직 컨트롤러 만들기 - 258
요약 - 260

CHAPTER 11 전자기기 수리 및 분해 - 261
감전사 방지 - 261
무언가를 분해했다가 다시 조립하기 - 262
퓨즈 점검 - 263
전지 시험 - 265
발열소자 시험 - 266
고장 난 부품을 찾아 교체하기 - 266
유용한 부품 떼내어 쓰기 - 268
휴대전화 충전기 재사용 - 269
요약 - 271

CHAPTER 12 공구 - 273
(일반적인) 멀티미터 사용법 - 273
멀티미터로 트랜지스터를 검사하기 - 278
실험실용 전원공급장치 사용하기 - 279
오실로스코프 소개 - 280
소프트웨어 도구 - 281
요약 - 284

APPENDIX 구성품 - 285
이 책에 따라오는 키트 - 285
공구들 - 286
부품 - 286

이 책은 주로 전자공학을 ‘해킹’하는 일을 다루지만 공식적인 이론을 바탕으로 전자공학을 다루지는 않는다. 이 책의 목적은 처음부터 새로 시작하든, 모듈을 함께 연결하든, 새로운 용도로 기존 전자기기를 채택하든 독자가 전자공학을 이용해 무언가를 만드는 데 필요한 기술을 습득할 수 있도록 하는 데 있다. _xvi전압, 전류 및 저항은 전자제품들에서 할 수 있는 거의 모든 일의 기초가 되는 세 가지 특성이다. 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 이것들 간의 관계를 파악할 수 있다면 아주 현명한 해커가 될 것이다. 분량이 많지 않은 이 이론을 읽고 이해할 수 있는 시간을 내어 보라. 일단 이 세 가지 특성을 이해하면, 그 밖의 많은 다른 특성은 알아서 자리 잡는다. _29p재충전 전지는 일회용 전지보다 비용도 더 저렴하고(쓰고 버리는 게 아니라 전기만 충전해서 다시 쓸 수 있기 때문에) 친환경적이다. 재충전 전지의 종류와 용량은 다양하다. 재충전용 AA 또는 AAA 전지와 같은 일부 전지는 일회용 전지의 대체품으로 설계된 것으로, 별도의 충전기로 이것들을 옮겨 충전할 수 있다. 그 밖의 전지는 과제물에 내장되도록 설계되어 있으므로 전지를 분리하지 않은 채 과제물에 전원 어댑터를 연결하기만 하면 충전된다. 저렴하고 용량이 큰 경량 리튬폴리머(LiPo, 즉 리튬 중합체) 전지가 출현하면서 다양한 소비자용 가전제품의 공통적인 접근 방식이 되었다. _101p과제물을 이용해 해킹할 때 좋은 지름길을 제공하는 모듈들을 다양하게 사용할 수 있다. 이 모듈들은 보통 작은 PCB에 부품 몇 개와 편리한 접속부가 장착되어 있는 꼴로 구성된다. 이런 모듈들에서는 대체로 접속부를 납땜질하기가 매우 어려울 수 있는 표면 실장 IC를 사용하는 편이다. 이 모듈 중 상당수는 아두이노나 라즈베리파이와 함께 사용하도록 설계되었으며, 이베이에서 아주 싸게 구입할 수 있다. _181p이 가속도계 중 하나를 시험하는 예로서 어린이들이 하는 놀이인 에그 앤 스푼(Egg and Spoon, 즉 달걀과 숟가락)의 전자 버전을 만들 계획이다. 가속도계를 사용해 ‘숟가락’의 경사 정도를 감지하고 가상의 달걀을 잃을 위험에 처할 때 LED를 깜박이자는 게 기본 아이디어다. 버저음은 기울기가 너무 낮아 달걀이 떨어지면 울린다(그림 9-14). _230p오실로스코프(그림 12-8)는 시간의 경과에 따라 변화하는 신호를 봐야 할 모든 종류의 전자공학 설계나 전자공학 시험에 꼭 필요한 장비다. 오실로스코프는 비교적 비싸며(200달러 이상) 종류가 다양하다. 가장 비용 효율적인 유형 중 하나는 화면 표시 장치 없이 USB를 통해 컴퓨터에 연결된다. 노트북 컴퓨터를 오실로스코프 대신 사용하는 바람에 노트북 컴퓨터에 땜납이 낀다거나 컴퓨터가 부팅될 때까지 기다리는 일을 바라지 않는다면, 전용 오실로스코프를 사용하는 게 좋다. _280p

내 손으로 직접 만들며 배우는 오감만족 전자공학 입문!
아두이노 및 라즈베리파이를 이용해 만든 공작물에 생명을 불어넣을 최신 전자공학 기법!어렵고 낯선 내용이라고 해서 배우는 과정까지 험난해야 할 필요가 있을까요? 이 책은 남녀노소 누구나 흥미롭게 전자공학과 마이크로 컴퓨터를 알아갈 수 있도록 쉽게 풀어 쓴 책입니다. 책에 실린 자세하고 친절한 설명과 사진, 도표 등을 따르다 보면 어느새 손에는 눈에 보이는 결과물이 들려 있고, 머릿속에는 전과는 달리 성취감과 더 높은 수준의 학습도 도전해 보고 싶다는 용기가 생길 것입니다. 혼자 또는 여럿이서, 구체적이고 실천적인 전자공학 학습 기회를 이 책과 함께 얻으시기 바랍니다. (실습을 위한 관련 부품 및 키트는 툴파츠에서 구매하실 수 있습니다.)이 책의 주요 내용
- 아두이노와 라즈베리파이를 탐구하고 실행하기
- 안전하게 납땜하고 전선을 서로 잇고 스위치 연결하기
- 부품을 식별하고 회로 구성도 읽기
- 고출력 루미레즈 및 주소 지정이 가능한 LED 띠 등을 포함한 LED 작업하기
- 리튬폴리머 전지, 태양 전지판 및 벅-부스트 전원공급장치 사용하기
- 센서를 사용해 빛, 온도, 가속도, 음량 및 색상 측정하기
- 오디오 앰프. 마이크 및 송신기 제작&수리하기
- 소형 전자기기를 수리하고 고장 난 장비에서 유용한 부품을 떼어내 쓰기
- 저렴하거나 무료인 작업대와 소프트웨어 도구 최대한 활용하기

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