Smart Mini City Manual

User Manual:

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Page Count: 54

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▣ 아두이노
    ◇ 아두이노
1. 아두이노란?
2. 아두이노 우노(Uno)
3. 브레드보드(빵판) & 점퍼선
4. 아두이노 프로그래밍 툴
    ◇ 기초학습
1. 아두이노를 이용한 LED 제어
2. 아두이노를 이용한 Motor 제어
3. 아두이노를 이용한 Sensor 제어
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▣ 스마트 미니시티
    ◇ 스마트 미니시티
1. 스마트 미니티시란?
2. 재료 배치도
    ◇ 조립
1. 아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드(빵판) 연결
2. LED 조립 & 테스트
3. 카페 조립 & 테스트
4. 가로등 조립 & 테스트
5. 크레인 조립 & 테스트
6. 건물 조립 & 테스트
    ◇ 센서 응용
1.조도 센서
2.사운드 센서
3.적외선 센서
    ◇ 미니시티  독립
1.기본 예제 소스
2.심화 예제 소스
    ◇ 미니시티  협업
1.협업이란?
2.협업방법
3.협업 시나리오 예제
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▣ 아두이노
  ◇ 아두이노
  1. 아두이노란?
아두이노(Arduino)는 오픈 소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러(MCU)로, 완성 된 보드(상품)
와 관련 개발 도구 및 환경을 말합니다. 아두이노는 하드웨어에 익숙지 않은 학생들이 자신들의 디자인 작품
을 손쉽게 제어할 수 있도록 고안된 것입니다.
  아두이노(Arduino)는 다수의 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, LED나 모터와 같은 외부 전자 장치들을
통제함으로써 환경과 상호작용이 가능한 것을 만들어 낼 수 있습니다. 아두이노는 소프트웨어를 처음 배우는
사용자들이 가장 쉽게 접근할 수 있는 플랫폼이며, 다양한 센서 및 액추에이터를 지원해 드론 , 로봇제어, 사
물인터넷 등의 제품 개발 및 제작에 최적화된 플랫폼입니다.
  2. 아두이노 우노(Uno)
<아두이노 우노보드 구조도>
▶
아두이노우노(Arduino Uno)는 가장 많이 사용되는 보드로써 거의 표준과 같이 사용되고 있습니다.
우노는 총 44개의 핀과 단자들로구성되어있습니다. 각 핀과 단자들은아두이노와다른 보드 또는 센
서들의제어에이용될 수 있으며다양한응용을할 수 있습니다. 또한 안드로이드표준 보드로, 핀 배열
등이Uno를 기준으로맞춰져있으므로확장 쉴드 등을 사용하는데최적입니다.
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Ÿ전원 커넥터 : 아두이노에 외부전원을 공급할 때 사용합니다. (9v 권장)
Ÿ전원 핀 : 아두이노로부터 브레드보드(빵판)나 센서, 모터 등 사용할 모듈에 전원을 공급하기 위해 사용합
니다. 3v, 5v를 모듈들의 (+) 혹은 VCC라 표시된 핀에 연결하고 GND는 (-)혹운 GND라 표시된 핀과 연
결하면 됩니다.
ŸUSB 포트 : 아두이노와 PC를 연결할 수 있습니다. PC와 연결하여 소스 프로그램을 업로드할 수 있으며,
전원을 공급할 수 있습니다.
Ÿ아날로그 핀 : A0핀 ~ A5핀 까지 총 6개의 핀으로 아날로그 신호를 사용하는 센서 혹은 모듈을 연결하
여 사용합니다.
Ÿ디지털 핀 : 0번핀 ~ 13번핀 까지 총 14개의 핀으로 디지털 신호를 사용하는 센서 혹은 모듈을 사용할
때 연결하여 사용합니다.
ŸPWM 핀 : 디지털 핀중 ~ 표시가 되어 있는 핀으로 3번, 5번, 6번, 9번, 10번, 11번 총 6개의 핀으로
모터와 같이 세밀한 값 제어를 할 때 사용합니다.
  3. 브레드보드(빵판) & 점퍼선
○ 브레드보드(빵판)
=> 브레드보드는 빵판으로도 불립니다. 납땜을 하지 않고도 전자 부품을 쉽게 꽂아 전자회로를 구성할 수 있
는 보드입니다. 재사용이나 수정이 가능합니다. 위 그림과 같이 녹색으로 표시된 곳을 IC 영역이라고 하며 세
로로 연결 되어 있으며 회로를 구성할 수 있습니다. 그리고 빨간색 선(+), 파란색선(-)은 버스영역이라 하며
가로로 연결 되어 있고 부품들의 전원을 연결할 때 사용합니다.
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○ 점퍼선
=> 점퍼선은 떨어져 있는 두 위치를 도선으로 이어주는 역할을 합니다. 점퍼선은 길이와 타입에 따라 구분할
수 있습니다. 길이는 10cm, 20cm, 30cm 로 나눌 수 있고, 타입은 점퍼선의 끝의 모양에 따라 F타입 또는
M타입으로 나눕니다.
ŸF타입 : F타입은 Female의 F자를 의미하며 암단자라고도 불립니다. M타입을 끼울 수 있도록 안으로 들
어간 형태입니다.
ŸM타입 : M타입은 Male의 M자를 의미하며 수단자라고도 불립니다. F타입에 끼울 수 있도록 핀이 나와있
는 형태입니다.
  점퍼선의 양끝의 타입에 따라 암/암(F/F), 수/수(M/M), 암/수(F/M) 으로 구분 합니다.
  4. 아두이노 프로그래밍 툴
  이 교재에서 사용할 프로그래밍 툴은 아두이노 IDE (스케치)와 스크래치(MBlock)입니다. 두 프로그래밍 툴
에 대하여 간단하게 알아보도록 하겠습니다.
  아두이노 통합개발환경은 아두이노를 개발하기 위한 거의 모든 기능이 내장된 컴파일러입니다. 다른 말로는
아두이노 IDE 혹은 스케치라고 합니다. C, C++ 기반의 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그램을 만들 수 있
습니다.
  스크래치는 초·중 학생들의 컴퓨팅 사고능력 향상을 목표로 개발된 프로그래밍 교육용 도구입니다. 복잡한
프로그래밍 언어대신 블록을 쌓아 올려 간단한 애니메이션이나 게임과 같은 프로그램을 만들 수 있습니다.
mblock 프로그램을 사용하여 아두이노 하드웨어와 연동하여 사용할 수 있습니다. 아두이노 IDE의 모든 기능
을 사용할 수 없다는 단점이 있지만 난이도가 쉬워 어린아이도 배울 수 있다는 장점이 있습니다.
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○ 아두이노 IDE (스케치)
① 설치
아두이노를 사용하기 위해서는 IDE 소프트웨어(S/W) 설치가 꼭 필요합니다. 아두이노 IDE는 아두이노 홈
페이지(https://www.arduino.cc/)에서 다운받을 수 있습니다.
Ÿ홈페이지에 접속해 상단의 [SOFTWARE] > [DOWNLOADS]로 이동합니다.
Ÿ자신의 PC 운영체제(OS)환경에 맞는 파일을 마우스로 클릭 합니다.
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ŸJUST DOWNLOAD를 클릭하여 파일을 다운로드 합니다.
Ÿ다운 받은 파일을 더블클릭하여 설치를 진행합니다.
   
Ÿ설치가 완료되면 바탕화면의 Arduino 아이콘을 더블클릭하여 실행합니다.
 
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② 연결 및 드라이버 설치
ŸUSB 케이블을 이용하여 아두이노 우노보드와 PC를 연결합니다.
Ÿ연결하면 아래와 같은 메시지창이 모니터 화면의 오른쪽 아래에 뜹니다.
Ÿ드라이버 설치가 완료되었다면 스케치를 실행합니다.
Ÿ[툴] -> [보드] -> [Arduino/Genuino UNO]를 선택합니다.
Ÿ[툴] -> [포트] -> 아두이노 우노 보드와 연결된 포트를 선택합니다.
Ÿ업로드 버튼을 눌러 업로드가 완료되면 정상적으로 연결된 것입니다.
③ 화면구성
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④ 라이브러리 사용법
Ÿ아두이노 라이브러리
  - 다양한 센서, 모터, 모듈을 쉽게 제어할 수 있도록 지원하는 파일입니다.
  - 헤더 파일을 include 한 뒤, 초기화해서 사용합니다.
Ÿ아두이노 라이브러리 사용방법예시 ->서보모터 라이브러리 (뒤에서 자세히 다룰 예정입니다.)
  - #include <Servo.h>를 입력합니다.
  - 컴파일해서 오류가 발생하는지 확인합니다.
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○ 스크래치(MBlock)
① 설치
Ÿ
MBlock 프로
그램 다운로드사이트http://www.mblock.cc/software/
에접속하여환경에알맞은방법을
선택합니다.
Ÿ
본 교재는MBlock3를 기준으로작성되었습니다. MBlock3를 선택합니다.
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Ÿ자신의 PC 운영체제(OS)환경에 맞는 파일을 마우스로 클릭 합니다. MBlock의 설치는 일반적인 소프트웨
어 프로그램 설치처럼 간단하게 진행할 수 있습니다.
② MBlock 기본 설정
ŸMBlock 첫 실행화면에서 상단의[Language] 탭을 클릭하여 언어를 한국어로 설정합니다.
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③ 라이브러리 사용법
Ÿ상단의 [확장] 탭을 클릭하여 [확장 관리]로 이동합니다.
Ÿ확장관리 창에서 필요한 라이브러리를 설치 또는 추가할 수 있습니다.
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④ 아두이노 모드 설정
ŸMBlock 화면에서 상단의 [연결] 탭에서 [아두이노 드라이버 설치]를 클릭하여 설치를 진행합니다.
Ÿ상단의 [보드] 탭에서 [Arduino Uno]를 선택합니다.
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Ÿ상단의 [연결] 탭에서 [시리얼포트] 메뉴를 열어 현자 아두이노가 연결되어 있는 시리얼 번호를 선택합니다.
Ÿ상단의 [편집] 탭에서 [아두이노 모드]를 클릭합니다.
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⑤ 화면 구성
ŸMBlock 아두이노 모드의 화면은 크게 [스크립트], [블록코딩], [C코딩] 세 곳으로 나눠집니다.
Ÿ[스크립트] 창은 사용할 블록들이 있으며, 아두이노 모드에서는 제어, 연산, 데이터&추가블록, 로봇 블록을
사용할 수 있습니다.
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Ÿ[블록코딩] 창은 [스크립트] 창에서 블록들을 마우스로 끌어 놓아 작성하는 공간입니다.
Ÿ[C코딩] 창은 [블록코딩] 창에서 블록코딩을 하면 C 코딩이 자동으로 입력이 됩니다. 블록에 해당하는 C소스를
확인 가능하며 [아두이노 IDE로 편집하기] 버튼을 눌러 편집이 가능합니다. 그리고 [아두이노 업로드] 버튼을
눌러 연결된 아두이노에 소스를 업로드할 수 있습니다.
Ÿ아두이노IDE를 이용한 편집은 블록코딩에 반영이 되지 않아 따로 저장하여 관리하면 됩니다.
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⑥ 블록 설명
Ÿ제어 블록
설명
지정된 시간동안 기다렸다가 다음 명령 블록을 실행합니다.
지정된 횟수만큼만 반복합니다. 반복 횟수가 정해져 있을 때 사용합니다.
끝나지 않고 계속해서 반복하며, 이후 다른 명령 블록을 연결할 수 없습니다.
만약 <조건>을 검사하여 참이면(조건을 만족하면) 명령 블록 안에 포함된 명령 블
록을 실행합니다. 거짓이면(조건을 만족하지 않으면) 명령 블록을 실행하지 않고
다음 명령 블록을 실행합니다.
만약 <조건>을 검사하여 조건이 참이면, 블록을 실행하고 조건이 거짓이면 아래에
있는 [아니면] 명령 블록을 실행합니다.
<조건>이 참일 때까지 기다립니다.
<조건>을 검사하여 거짓이면 반복을 합니다. 조건이 참이면 반복을 끝냅니다.
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Ÿ연산 블록
설명
첫 번째 값과 두 번째 값을 더합니다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 뺍니다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 곱합니다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 나눕니다.
첫 번째 값부터 두 번째 값 사이의 난수를 구합니다. 정수를 입력하면 정수 난수
를 구하고, 소수를 입력하면 소수 난수를 구합니다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 비교하여 두 번째 값이 크면 ‘참’ 아니면 ‘거짓’이 됩니
다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 비교하여 같으면 ‘참’ 아니면 ‘거짓’이 됩니다.
첫 번째 값과 두 번째 값을 비교하여 첫 번째 값이 크면 ‘참’ 아니면 ‘거짓’이 됩니
다.
첫 번째 식과 두 번째 식이 모두 참이면 ‘참’, 두 식 중 하나의 식이 거짓이면 ‘거
짓’이 됩니다.
첫 번째 식과 두 번째 식 중 하나라도 참이면 ‘참’, 두 식 모두 거짓이면 ‘거짓’이
됩니다.
수식이 참이면 ‘거짓’, 수식이 거짓이면 ‘참’이 됩니다.
두 문자열을 결합하여 새로운 문자열을 만듭니다.
문자열에서 지정된 순서의 문자를 기억합니다.
문자열의 길이를 기억합니다.
첫 번째 값을 두 번째 값으로 나눈 나머지를 기억합니다.
입력된 값을 반올립합니다.
입력된 값의 수학함수(절대값, 바닥함수, 천장합수, 제곱근, sin, cos, tan, asin
등)에 해당하는 결과 값을 구합니다.
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Ÿ데이터&추가블록
설명
새로운 변수를 만듭니다.
변수의 값을 보고합니다.
변수의 값을 지정된 값으로 변경합니다.
변수의 값을 현재 값에서 지정된 값만큼 변경합니다.
변수를 화면에 표시합니다.
변수를 화면에서 숨깁니다.
새로운 블록을 만듭니다.
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Ÿ로봇 블록
명령 블록
설명
블록 코딩을 C코드로 바꿔줍니다.
해당 디지털 핀으로 입력받는 값을 읽어 옵니다.
해당 아날로그 핀으로 입력받는 값을 읽어 옵니다.
해당 디지털 핀에 켜짐/꺼짐 신호를 보냅니다.
해당 핀에 PWM 값을 보냅니다.
해당 핀에 서보모터 연결 및 회전 각도를 입력합니다.
문자를 출력합니다.
시리얼 통신으로 데이터를 받았는지 확인합니다.
시리얼 통신으로 받은 데이터를 읽어옵니다.
초음파센서를 사용할 때 핀 설정 및 데이터를 읽어옵니다.
실행 시간 값을 읽어옵니다.
타이머를 초기화 합니다.
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  ◇ 기초학습
  1. 아두이노를 이용한 LED 제어
○ 기본 설명
아두이노를 이용한 LED 켜보기는 프로그램 소스가 업로드 된 보드에 LED를 연결하고 전원을 ON하면
LED 불이 켜지는 기본적인 예제입니다. 일반적인 LED는 저항을 따로 연결해 주어야 하지만 사용할 LED바는
저항이 달려있어 별도의 저항이 필요 없습니다.
 재료 구성
아두이노 우노 보드
LED 바
점퍼선 
○ 하나의 LED바 ON
   ① 연결
아두이노
LED 바
디지털 핀 5
(+)
GND
(-)
<LED바 배선 연결도>
*LED바의 (+),(-)줄 끝
작은 구멍에 점퍼선의
핀을 끼우면 됩니다.
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   ② 스케치 작성 및 업로드
int ledPin = 5;               // 핀 번호, 이름 설정
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);  // ledPin의 출력(OUTPUT) 설정
}
void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);  // LED바 ON
}
Ÿint ledPin = 5;
=> 변수이름을 정해주고 해당 변수의 값을 5로 지정해줍니다.
ŸpinMode(ledPin, OUTPUT);
=> pinMode는 사용할 핀들의 입력(INPUT), 출력(OUTPUT)을 설정 해주는 함수로, setup() 안에서 선언해
줍니다. pinMode(ledPin, OUTPUT); 소스의 의미는 5번(ledPin)핀을 출력으로 설정 한다는 의미입니다.
ŸdigitalWrite(ledPin, HIGH);
=> digitalWrite()는 아두이노 보드의 디지털 핀에디지털 신호(HIGH/LOW)를 주기위해 사용되는 함수입니다.
HIGH신호를 주면 LED바의 불이 켜지고 LOW신호를 주면 LED바의 불이 꺼집니다.
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○ 하나의 LED바 ON/OFF 반복
   ① 연결
   연결 구조는 5페이지의 <2-2 하나의 LED바 ON>과 같습니다.
   ② 스케치 작성 및 업로드
int ledPin = 5;               // 핀 번호, 이름 설정
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);  // ledPin의 출력(OUTPUT) 설정
}
void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);  // LED바의 불이 켜짐
  delay(2000);  // 2초 대기
  digitalWrite(ledPin, LOW);  // LED바의 불이 꺼짐
  delay(2000);  // 2초 대기
}
Ÿdelay(2000);
=> delay(ms);는 밀리초 단위로 프로그램을 일시적으로 중지하는 함수입니다. 이 시간 동안에는 센서의 값을
읽거나, 연산, 통신 등의 기능도 중단 됩니다. 위 소스는 2초 동안 LED바의 불이 켜졌다 2초 동안 LED
바의 불이 꺼지는 것을 반복합니다.
  
*ms는 밀리초를 말하며 1ms는 1/1000초를 의미합니다. 예를 들어 1000ms는 1초입니다.
○ 3개의 LED바 ON
   ① 연결
아두이노
LED 바
디지털 핀 5, 6, 7
(+)
GND
(-)
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<3개의 LED바 배선 연결도>
   ② 스케치 작성 및 업로드
int ledPin1 = 5;               // 핀 번호, 이름 설정
int ledPin2 = 6;
int ledPin3 = 7;
void setup() {
  pinMode(ledPin1, OUTPUT);  // ledPin1의 출력(OUTPUT) 설정
  pinMode(ledPin2, OUTPUT);  // ledPin2의 출력(OUTPUT) 설정
  pinMode(ledPin3, OUTPUT);  // ledPin3의 출력(OUTPUT) 설정
}
void loop() {
  digitalWrite(ledPin1, HIGH);  // LED바1의 불이 켜짐
  digitalWrite(ledPin2, HIGH);  // LED바2의 불이 켜짐
  digitalWrite(ledPin3, HIGH);  // LED바3의 불이 켜짐
}
아두이노 우노보드의 5~7번 핀을 사용하여 3개의 LED바를 연결하고 digitalWrite함수를 이용하여 3개의
LED바에 불이 들어오는 것을 확인할 수 있습니다.
* 응용예제  3개의 LED ON/OFF 반복하기
 => 3개의 LED바가 2초 동안 켜지고 2초 동안 꺼지는 것을 반복하는 스케치를 작성해 보세요.
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  2. 아두이노를 이용한 Motor 제어
○ 기본 설명
  모터의 종류는 DC모터, SERVO모터, STEP모터 등이 있습니다. 아두이노에서는 세 가지 모터를 쉽게 제어
가 가능합니다.
스마트 미니시티에서사용할 SERVO모터와 STEP모터에 대해 알아보겠습니다.
SERVO모터는0도 ~ 180도를회
전할 수 있으며, STEP모터는 모터드라이브를 사용하여 360도 회전, 회
전속도와 방향을 제어할 수 있습니다.
 재료 구성
아두이노 우노 보드
점퍼선 
SERVO모터
STEP모터
모터드라이브
○ SERVO모터 동작하기
   ① 연결
아두이노
SERVO모터 선
디지털 핀 6
주황색
5V
빨간색
GND
갈색
* 위의 서보모터 선의 역할과 색을 기억하고 10cm수/수 점퍼선을 이어서 연결해주세요.
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 
<서보모터 배선 연결도>
   ② 스케치 작성 및 업로드
   <서보모터 90도 회전 예제>
/* 90도 회전하는 서보모터 예제 */
#include <Servo.h>  // 라이브러리 Servo.h를 포함시키는 명령.
Servo myservo;      // 서보모터를 제어하기 위해 myservo라는 객체 생성
void setup() {
  myservo.attach(6);  // 6번 핀에 서보모터를 연결하기 위해 설정
}
void loop() {
  myservo.write(90);  // 서보모터 90도 회전
}
Ÿ#include <Servo.h>
=> #include는 외부 라이브러리를 스케치 안에 포함할 때 사용합니다. Servo.h는 서모모터를 제어하기 위한
아두이노에서 기본적으로 제공하는 라이브러리입니다.
ŸServo myservo;
=> myservo라는 객체를 선언해줍니다.
Ÿmyservo.attach(6);
=> 서보모터의 주황색 선이 연결된 핀을 지정해줍니다. 위의 소스는 6번 핀에 지정된 것입니다.
Ÿmyservo.write(90);
=> 0도 ~ 180도 사이의 각도를 지정해줍니다.
- 28 -
   <서보모터 90도->0도, 0도->90도 반복 회전하는 예제>
/* 90도->0도, 0도->90도 반복 회전하는 서보모터 예제 */
#include <Servo.h>    // 라이브러리 Servo.h를 포함시키는 명령.
Servo myservo;        // 서보모터를 제어하기 위해 myservo라는 객체 생성
void setup() {
  myservo.attach(6);   // 6번 핀에 서보모터가 연결돼있음을 설정
}
void loop() {
  myservo.write(90);  // 서보모터 90도 회전
  delay(5000);       // 5초
  myservo.write(0);   // 서보모터 0도 회전
  delay(5000);       // 5초
}
   <0도->180도, 180도->0도로 반복 회전하는 서보모터 예제>
/* 0도->180도, 180도->0도로 일정 각도씩 움직여 반복 회전하는 서보모터 예제 */
#include <Servo.h>   // 라이브러리 Servo.h를 포함시키는 명령.
Servo myservo;       // 서보모터를 제어하기 위해 myservo라는 객체 생성
void setup() {
  myservo.attach(6);  // 6번 핀에 서보모터가 연결돼있음을 설정
}
void loop() {
  for(int pos = 0; pos <= 180; pos += 10) {  // 서보모터가 0도 -> 180도로 10도씩회전
    myservo.write(pos);                        // pos의 값 만큼 회전
    delay(100);                               // 0.1초
  }
  delay(1000);                                // 1초 대기
  for(int pos = 180; pos >= 0; pos -= 10) {  // 서보모터가 180도 -> 0도로 10도씩회전
    myservo.write(pos);                       // pos의 값 만큼 회전 
    delay(100);                               // 0.1초
  }
}
- 29 -
Ÿfor문
=> 위와 같은 프로그래밍 문법을 반복문 for문이라고 합니다. for문은 기초적은 문법중 하나로 식을 활용하
여 조건이 만족할 때 까지 반복합니다.
초기화식 : 조건식에서 참조될 변수의 초기 값을 지정한 식, 위의 소스에서 초기화식은 int pos = 0;이다.
조건식 : for문을 계속 수행할지 아닌지를 결정하는 부분. 위의 소스에서 조건식은 pos <= 180;이며
      pos의 값이 0부터 180이 될 때까지 수행을 반복합니다.
증가식 : 변수의 값을 증가시키거나 감소시키는 식이 들어갑니다. 예를 들어 pos++는 pos의 값을 1씩 증가
시키고 pos--는 pos의 값을 1씩 감소시키는 식입니다. 위의 소스에서 pos+=10과 pos-=10은 변수
값을 10씩 증가시키거나 10씩 감소시키는 것입니다.
for(int pos = 0; pos <= 180; pos += 10) {
    myservo.write(pos);
    delay(100);
}
=> 변수 pos의 값이 초기값 0에서 180미만인지 확인 후 for문 안의 내용을 수행 합니다. 그런 다음 증가식
에 따라 pos의 값을 10증가시켜 서보모터를 10도 회전 합니다. 이렇게 계속 반복하여 pos의 값이 180이
되었을 때 반복을 중지합니다.
- 30 -
○ STEP모터 동작하기
   ① 연결
아두이노
모터드라이브
STEP모터
디지털 핀 8
IN1
-
디지털 핀 9
IN2
-
디지털 핀 10
IN3
-
디지털 핀 11
IN4
-
묶음 핀 5개
묶음 선 5개
5V
(+)
-
GND
(-)
-
 
<스텝모터 & 모터드라이브 배선 연결도>
* 스텝모터의 묶음 선 5가닥과 모터드라이브의 묶음 핀 5개를 표시된 방향에 맞게 꽂아주세요.
- 31 -
   ② 스케치 작성 및 업로드
#include <Stepper.h>  // 라이브러리 Stepper.h를 포함시키는 명령.
// 2048은 360도를 의미하며 스텝모터가 한번 동작할 때 마다 360도 움직이게 됩니다.
const int stepsPerRevolution = 2048; 
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11); 
void setup() {
  myStepper.setSpeed(14);             // STEP모터 회전속도
}
void loop() {
  myStepper.step(stepsPerRevolution);  // STEP모터 회전
}
  먼저 #include <Stepper.h>를 통해 스텝모터를 쉽게 제어하기 위한 아두이노에서 기본적으로 제공하는 라
이브러리 Stepper.h를 사용하였습니다.
Ÿ#include <Stepper.h>
=> Stepper.h는 스텝모터를 제어하기 위한 아두이노에서 기본적으로 제공하는 라이브러리입니다.
Ÿconst int stepsPerRevolution = 2048;
=> 스텝모터가 360도 회전을 위한 총 스텝수입니다.
ŸStepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
=> myStepper라는 객체를 생성하고 위에서 설정한 회전각도와, 핀 번호를 설정해 줍니다.
ŸmyStepper.setSpeed(14);
=> 스텝수를 2048로 설정할 경우 모터의 회전속도를 10~14로 설정하는 것이 적절합니다.
ŸmyStepper.step(stepsPerRevolution);
=> stepsPerRevolution앞에 ‘ - ’ 를 붙여주면 반대방향으로 회전하게 됩니다.
* 응용예제  반대방향으로 회전하기
 => 시계방향으로 회전하고 2초 후 반시계방향으로 회전하고 2초 후 다시 반복하는 스케치를 작성해서 아두
이노 우노보드에 업로드하여 동작을 확인해 보세요.
- 32 -
  3. 아두이노를 이용한 Sensor 제어
○ 기본 설명
  센서란 열, 빛, 소리, 움직임 등을 계측하여 신호로 알려주는 부품입니다. 여기서 말하는 신호에 따라 센서를
두 가지로 분류할 수 있습니다. 디지털 신호를 출력해주는 디지털 센서와 아날로그 신호를 출력해주는 아날로그
센서가 있습니다. 디지털 신호는 두 가지 종류의 전압으로만 변화하는 특성을 가지고 있으며, 아날로그 신호는
시간에 따라 연속적으로 변화하는 특성을 가지고 있습니다.
Ÿ조도 센서 : 빛의 밝은 정도를 측정하는 아날로그 센서.
실생활 예 - 스마트폰(화면 밝기 자동 조절 기능), 자동으로 켜지는 무드등, 가로등 등
Ÿ사운드 센서 : 소리의 크기를 측정하는 아날로그 센서.
실생활 예 - 소음측정기, 데시벨 측정기 등
Ÿ적외선 센서 : 장애물 감지 측정하는 디지털 센서.
실생활 예 - 아파트 복도 전등(움직임이 감지되면 일정시간 동안 불이 켜짐) 등
○ 조도센서 값 시리얼모니터에서 알아보기
   ① 조도 센서란?
<조도센서 모듈의 기능 및 핀 배열>
▶
조도센서는측정된 빛의 세기에 따라 저항 값이 변하는 센서입니다. 빛이 강하면 저항 값이 약해지고,
빛이 약하면 저항 값이 높아집니다. 이러한 성질에 따라 아날로그신호를 발생시키
며 아두이노로밝기
값을
얻어와 LED로 확인할 수 있습니다. 조도센서의경우 디지털 핀을 사용할 때 감도조절을합니다.
- 33 -
   ② 동작 원리
<동작 원리>
▶ 센서에 빛을 비추게 되면 센서 내부의 CDs 광도전체에서 전류가 증가하게 됩니다. 증가된 전류는 옴의 법칙에
따라 저항의 크기를 줄여줍니다. 만약 센서에 빛을 비추지 않게 된다면, 적은
 양의전류를가지게되어저항의
크기가늘어나게됩니다. 이 때생성된전류는전극을타고리드선으로흘
러 SIG핀으로 흐르게 됩니다.
 재료 구성
아두이노 우노 보드
점퍼선 
조도센서
   ③ 연결
아두이노
조도센서
아날로그 핀 A0
AO(AnalogOut)
5V
VCC
GND
GND
- 34 -
<조도센서 배선 연결도>
   ④ 스케치 작성 및 업로드
int cdsPin = A0;  // 아날로그 핀 A0을 cdsPin로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(cdsPin, INPUT);  // A0핀 입력핀 설정
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);  // A0 핀으로 입력된 데이터를 cds_data에 저장
  Serial.print("빛의 어두운 정도 : ");  // 시리얼모니터에 " "안의 문자 출력
  Serial.println(cds_data);  // 시리얼모니터에 cds_data 값 출력
  delay(10);
}
* 시리얼 모니터 사용방법
=> 시리얼 모니터 창을 띄우는 다음 세 가지 방법이 있습니다.
    ① 시리얼 모니터 화면은 스케치화면 상단의 탭 [툴] > [시리얼 모니터]
    ② 단축키[Ctrl+Shift+M]
    ③ 시리얼 모니터 아이콘을 클릭 (6페이지의 아두이노 스케치 화면구성 참고)
ŸSerial.begin(9600);
=> 시리얼 데이터 통신을 위해 보드레이트(초당 전송 비트수)를 설정합니다. 보드레이트는 보통 9600으로 설정
합니다. 시리얼 모
니터에서 데이터를 확인하기 위해서는소스와 시리얼모니터의보드레이트를동일하게
지정해줘야 합니다.
- 35 -
ŸSerial.print(“문자”);
=> 입력한 문자를 시리얼 모니터에 출력합니다.
ŸSerial.print(데이터);
=> 시리얼 모니터에 데이터 값을 출력합니다.
ŸSerial.println( ~ );
=> 기능은 위의 Serial.print()와 같습니다. 뒤에ln을 붙여주면 줄바꿈이 추가되어 시리얼 모니터에서 문자가
출력된 다음 엔터를 한번 쳐주는 효과가 있습니다.
<시리얼 모니터 화면>
- 36 -
○ 조도센서를 이용한 LED ON/OFF
 재료 구성
아두이노 우노 보드
점퍼선 
조도센서
LED 바
   ① 연결
아두이노
조도센서
LED 바
아날로그 핀 A0
AO(AnalogOut)
-
디지털 핀 5
-
(+)
5V
VCC
-
GND
GND
(-)
- 37 -
<조도센서, LED바 배선 연결도>
   ② 스케치 작성 및 업로드
int cdsPin = A0;  // 아날로그 핀 A0을 cdsPin로 설정
int ledPin = 5;    // 디지털 핀 5번을 ledPin로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);         // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(cdsPin, INPUT);   // cdsPin 입력핀 설정
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // ledPin 출력핀 설정
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);  // A0 핀으로 입력된 데이터를 cds_data에 저장
  if(cds_data >= 500) {               // cds_data 값이 500 이상이면
    Serial.println("어두움");
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {                             // cds_data 값이 500보다 작으면
    Serial.println("밝음");
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  } 
  delay(10);
}
  빛의 밝기 데이터 값이 500 이상이면 시리얼 모니터에 “어두움” 이라는 문자가 출력되면서 LED불이 켜집니다.
500보다 작으면 “밝음” 이라는 문자가 출력되면서 LED불이 꺼집니다.
- 38 -
Ÿif(cds_data >= 500) { ~ }
=> 위와 같은 프로그래밍 문법을 if문이라고 합니다. if문은 기초적은 문법중 하나입니다. if문은 크게 세 가지
구조로 작성 됩니다.
Ÿif문
=>
가장 기초적인if문 구조로서하나의조건에대해 참/거짓을판별한다음 조건이참일 때 동작이실행됩니다.
Ÿif ~ else문
=> if문에 else문을 추가한 구조입니다. else문은 if문이 실행되지 않을시 반드시 실행되는 블록으로
조건이
참일경우에는if문 반드시실행되고조건이거짓일경우에는else문이 반드시실행됩니다.
Ÿ
if ~ else if문
=> if문에 else if문을 추가한 구조입니다. if문의 조건1이 참일 경우 동작을 실행하고 거짓일 경우 else if문
의 조건2의 참/거짓을 판별한 다음 참일 경우 다른 동작을 실행하게 됩니다.
- 39 -
○ 사운드센서 값 시리얼모니터에서 알아보기
   ① 사운드 센서란?
<사운드 센서 기능 및 핀 배열>
▶ 사운드센서는 주변에서 발생되는 소리를 마이크로 모아, 소리의 크기를 증폭시켜 출력합니다. 만약 원하는
대상의 소리가 잘 감지가 안 되는 경우에는 가변저항을 통해 감도를 조절할 수 있습니다. 소리 신호는 기본
적으로 아날로그 전압 신호로 출력되기 때문에 아두이노를 사용할 경우 아날로그 핀을 통해 측정이 됩니다.
   ② 감도 조절
<감도 조절부 사진>
▶ 센서의 감도 조절부를 반시계 방향으로 돌리면 감지감도가 증가하고, 시계 방향으로 돌리면 감지감도가 감
소합니다.
 재료 구성
아두이노 우노 보드
점퍼선 
사운드센서
- 40 -
   ③ 연결
아두이노
사운드센서
아날로그 핀 A1
AO(AnalogOut)
5V
VCC
GND
GND
<사운드 센서 배선 연결도>
   ④ 스케치 작성 및 업로드
int soundPin = A1;  // 아날로그 핀 A1를 soundPin으로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);          // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(soundPin, INPUT);  // A1핀 입력 설정
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);  // sound_data에 값 저장
  Serial.print("소리 크기 : ");
  Serial.println(sound_data);
  delay(10);
}
  시리얼 모니터를 통해 사운드센서로 측정되는 소리크기에 대한 데이터를 알 수 있습니다.
 
* 감도를 조절하면서 사운드센서 데이터가 정상적으로 측정되는지 꼭 확인해 주세요.
- 41 -
int soundPin = A1;  // 아날로그 핀 A1를 soundPin으로 설정
int ledPin = 5;      // 디지털 핀 5번을 ledPin으로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);           // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(soundPin, INPUT);  // soundPin 핀 입력 설정
  pinMode(ledPin, OUTPUT);   // ledPin 핀 출력 설정
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);  // sound_data에 값 저장
  Serial.print("소리 크기 : ");
  Serial.println(sound_data);
 
  if(sound_data >= 500) {                  // 500보다 크면
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
○ 사운드 센서를 이용한 LED ON/OFF
   ① 연결
아두이노
사운드센서
LED 바
아날로그 핀 A1
AO(AnalogOut)
-
디지털 핀 5
-
(+)
5V
VCC
-
GND
GND
(-)
<사운드 센서, LED바 배선 연결도>
   ② 스케치 작성 및 업로드
- 42 -
    delay(3000);
  } else {                                  // 500보다 작으면
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  } 
  delay(10);
}
  사운드센서를 통해 측정된 값이 500보다 크면 LED의 불이 들어오고 500보다 작으면 LED가 켜지지 않습
니다. LED 불이 켜진 것을 확인하기 쉽게 delay()함수를 이용해 켜지고 3초 후에 꺼지도록 합니다.
- 43 -
○ 적외선센서 값 시리얼모티터에서 알아보기
   ① 적외선 센서란?
<적외선 송수신 센서의 기능 및 핀 배열>
▶ 적외선(IR) 송수신 센서 모듈은 적외선 수광부와 발광부를 가지고 있으며, 가변 저항을 이용해 측정 거리
조절이 가능한 모듈입니다. 측정거리는 2cm ~ 15cm이며,
아두이노와연결하여스마트카 등 다양한
적외선기반장애물인식및회피를위한용도로사용합니다.
   ② 동작 원리
<적외선 송수신 센서 모듈의 원리>
▶ 우리가 주변에서 쉽게 볼 수 있는 TV 리모컨 등에 내장된 적외선 LED에서 적외선을 방출합니다. 방출된
적외선이 물체에 부딪혀 반사되어 포토트랜지스터가 이를 받아들여 장애물을 감지하는 원리입니다. 장애물이
감지되면 센서 LED가 불이 들어옵니다.
   ③ 감도 조절
<감도 조절부 사진>
▶ 센서의감도조절부를반시계방향으로돌리면감지거리가감소하고, 시계방향으로돌리면감지거리가증가합니다.
- 44 -
 재료 구성
아두이노 우노 보드
점퍼선 
적외선센서
   ④ 연결
아두이노
적외선센서
디지털 핀 7
OUT
5V
VCC
GND
GND
<적외선 센서 배선 연결도>
- 45 -
   ④ 스케치 작성 및 업로드
int irPin = 7;             // 디지털 핀 7번 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);      // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(irPin, INPUT);  // A1핀 입력 설정
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);           // ir_data에 값 저장
 
  Serial.print("감지 체크 : ");
  Serial.println(ir_data);
 
  if(ir_data == HIGH) {                    // 장애물 미확인시
    Serial.println("감지된 물체가 없습니다.");
  } else {                                  // 장애물 확인시
    Serial.println("물체가 감지되었습니다.");
  } 
  delay(100);
}
  적외선 센서는 디지털 핀으로 연결되어 있기 때문에 HIGH, LOW 신호를 보냅니다. 물체가 감지되면 LOW
신호를, 감지되지 않으면 HIGH 신호를 보냅니다.
○ 적외선 센서를 이용한 LED ON/OFF
   ① 연결
아두이노
적외선센서
LED 바
디지털 핀 7
OUT
-
디지털 핀 5
-
(+)
5V
VCC
-
GND
GND
(-)
- 46 -
<적외선 센서 배선 연결도>
   ② 스케치 작성 및 업로드
int irPin = 7; // 디지털 핀 7번을 irPin로 설정
int ledPin = 5; // 디지털 핀 5번을 ledPin로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(irPin, INPUT);  // irPin 핀 입력 설정
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // ledPin 핀 출력 설정
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);  // ir_data에 값 저장
 
  Serial.print("감지 체크 : ");
  Serial.println(ir_data);
 
  if(ir_data == HIGH) {  // 장애물 미확인시
    Serial.println("감지된 물체가 없습니다.");
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  } else {  // 장애물 확인시
    Serial.println("물체가 감지되었습니다.");
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } 
  delay(500);
}
  적외선 센서에 의해 물체가 감지되면 LED바의 불빛이 켜지고 감지되지 않으면 LED바의 불이 꺼지는 것을
확인할 수 있습니다.
- 47 -
▣ 스마트 미니시티
  ◇ 스마트 미니시티
  1. 스마트 미니시티란?
○ 단계별 실습
Ÿ기초 H/W 실습
Ÿ개인용 Smart Mini City 실습
Ÿ4인 협업  팀 프로젝트 실습
Ÿ8인 협업  팀 프로젝트 실습     
 
○ 협업 효과
Ÿ협업 프로젝트(2명이상) 가능
Ÿ다양한 협업 시나리오에 따른 차별화된 스마트 미니시티 동작 가능
Ÿ사용자 또는 팀별의 다양한 응용
2. 재료 배치도
- 48 -
  ◇ 스마트 미니시티 조립
  1. 아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드(빵판) 연결
○ 아두이노 우노(Uno)보드
① 플라스틱 서포트 너트형 4개, 볼트형 4개, 아두
이노 우노(Uno)보드입니다.
② 볼트형 플라스틱 서포트를 아두이노 우노보드의
구멍에 아래에서 꽂은 다음 너트형 플라스틱 서포트
를 보드 위에서 조여 고정합니다.
③ 아두이노 우노(Uno)보드에 USB 케이블을 연결
합니다.
④ 사진과 같이 아두이노 우노(Uno)보드와 브레드
보드를 박스 안쪽에 배치해주세요.
⑤ 10cm 수/수 점퍼선 2개를 사용하여 아두이노
우노(Uno)보드의 GND, 5V핀과 브레드보드의 (+),
(-)버스를 연결 합니다.
⑥ 사진과 같이 브레드보드의 반대쪽 (+), (-) 버스
에도 10cm 수/수 점퍼선 2개를 사용하여 확장시켜
줍니다.
- 49 -
  2. LED 조립 & 동작 테스트
○ LED-점퍼선 연결 및 박스고정
① 그림과 같이 노란부분이 중심에 오도록 LED바를
가위로 잘라주세요.
*이때 동그란 구멍이 잘리지 않도록 유의해주세요.
② ①에서 자른 LED바 8개와 점퍼선 30cm 수/수
6개, 10cm 수/수 14개를 준비해주세요.
③ LED바 뒷면의 양면테이프를 뗀 후7개는 10cm
수/수 점퍼선으로 1개는 30cm 수/수 점퍼선으로
(+), (-)에 끼워주세요.
*끼울 때 손을 찔리지 않도록 조심하세요.
④ ③에서 LED바에 넣어준 점퍼선을 사진과 같이
바깥방향으로 구부려 주세요.
* 옆에서 봤을 때 위의 그림처럼 점퍼선의 검은 부분
이 LED바 밖으로 나가게 해주세요.
⑤ ③,④ 과정을 반복하여 10cm점퍼선을 연결한
LED바 7개와 30cm 점퍼선을 연결한 LED바 1개를
만들어주세요.
⑥ LED 부분이 가운데 구멍에 위치하여 붙이고 (+)
에 연결된 점퍼선을 LED 중심으로 오른쪽 구멍에
꽂아주세요. *연결된 점퍼선은 양쪽 구멍에 넣어주면
됩니다.
- 50 -
○ 점퍼선-커넥터연결
① 사진에 표시한 것과 같이 LED바와 연결한 곳이
(-)줄은 파란색 ,(+)줄은 빨간색처럼 되어있는지 확
인해주세요.
② 꽂음형 커넥터 4개를 준비합니다.
③ ①번 사진의 첫 번째 파란색(-)줄의 점퍼선3개를
첫 번째 꽂음형 커넥터 1개에 끼워서 연결해줍니다.
④ 그 다음 두 번째 꽂음형 커넥터에 빨간색(+)줄의
점퍼선 3개를 연결해줍니다.
⑤ ③,④와 같은 과정을 반복해 꽂음형 커넥터를 이
용해서 4줄을 완성해주세요. 그리고 각 커넥터의 구
멍 한 개에 30cm 수수 점퍼선을 끼워주세요.
⑥ ⑤까지 완료했다면 끝에 두 줄이 남습니다. 이
두 줄은 T형 커넥터 2게를 이용해 연결합니다.
- 51 -
⑦ 먼저 30cm 수/수 점퍼선과 연결한 LED바1개가
있습니다. 점퍼선의 5cm 정도 부분에 T형 커넥터를
연결해주세요.
*연결 시 손으로 누르는 것보다 도구를 이용하면
쉽습니다.
⑧ 그 다음 10cm수/수 점퍼선과 연결된 LED바의
점퍼선을 4cm정도 남겨두고 가위로 잘라주세요.
⑨ 자른 점퍼선을30cm 점퍼선과연결되어있는
T형커넥터와연결해주세요.
앞에서준비했던10cm 암수 점퍼선을T형 커넥
터와 연결된30cm점퍼선과연결하여연장해주
세요.
⑩ 꽂음혐 커넥터 이용 2그룹 + T형 커넥터 이용
1그룸 총 3개의 LED바 그룹이 만들어졌습니다. 1
개의 그룹 당 (+)줄, (-)줄 총 2개의 줄을 연결해
불을 ON/OFF 가능합니다.
- 52 -
○ 배선 연결
아두이노
브레드보드
LED바 A, B, C 그룹
디지털 핀 4
A 그룹 (+)
디지털 핀 12
B 그룹 (+)
디지털 핀 13
C 그룹 (+)
5V
(+)
GND
(-)
A, B, C 그룹 (-)
<건둘 LED A, B, C, 그룹 배선 연결도>
① 20cm 수/수 점퍼선 3개를 준비합니다.
②
20cm수/수 점퍼선3개를아두이노의4번, 12번,13번핀에연결한다음브레드보드에확장해줍니다.
③ 다음과 같이 건물 LED A, B, C 그룹의 선을 브레드보드에 연결합니다.
  -> A그룹 (+)핀  4번 핀 확장 / (-)핀 - (-)버스
  -> B그룹 (+)핀  12번 핀 확장 / (-)핀 - (-)버스
  -> C그룹 (+)핀  13번 핀 확장 / (-)핀 - (-)버스
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 53 -
○ 동작 테스트 소스
/* 건물LED 동작 테스트 */
int buildingA = 4;   // 건물 A그룹
int buildingB = 13;  // 건물 B그룹
int buildingC = 12;  // 건물 C그룹
void setup() {
  pinMode(buildingA, OUTPUT);
  pinMode(buildingB, OUTPUT); 
  pinMode(buildingC, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(buildingA, HIGH);
  digitalWrite(buildingB, HIGH);
  digitalWrite(buildingC, HIGH);
  delay(2000);
 
  digitalWrite(buildingA, LOW);
  digitalWrite(buildingB, LOW);
  digitalWrite(buildingC, LOW);
  delay(2000); 
}
- 54 -
  3. 카페 조립 & 동작 테스트
○ 스텝모터 박스고정
① 스텝모터, 접시나사, 너트 입니다.
② 사진과 같이 박스 속 뚜껑에 표시한 위치에 스
텝 모터를 고정 시킵니다.
*카페 건물은 6. 건물 조립 과정 진행 후
조립하시면 됩니다.
③ 스텝 모터를 접시나사와 너트를 이용해 고정
시켜 줍니다.
- 55 -
○ 배선 연결
아두이노
브레드보드
모터드라이브
스텝모터
디지털 핀 8
IN1
디지털 핀 9
IN2
디지털 핀 10
IN3
디지털 핀 11
IN4
핀 5개
핀 5개
5V
(+)
(+)
GND
(-)
(-)
<스텝모터&모터드라이브 배선 연결도>
① 20cm 암/수 점퍼선 4개, 10cm 암/수 점퍼선 2개 준비합니다.
② 20cm 암/수 점퍼선 4개를 아두이노와 모터드라이브를 연결합니다.
  -> 아두이노 8번핀  모터드라이브 IN1, 아두이노 9번핀  모터드라이브 IN2
  -> 아두이노 10번핀  모터드라이브 IN3, 아두이노 11번핀  모터드라이브 IN4
③ 10cm 암/수 점퍼선 2개를 모터드라이브의 (+),(-)핀과 브레드보드의 (+), (-) 버스를 연결합니다.
④ 스텝모터 선 끝의 하얀 커넥터를 표시된 방향에 맞게 모터드라이브의 하얀 핀에 연결합니다.
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 56 -
○ 동작 테스트 소스
/* 전원 연결시 스텝 모터 회전 동작 테스트 소스 */
#include <Stepper.h>
const int stepsPerRevolution = 2048;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
void setup() {
  myStepper.setSpeed(14);
}
void loop() {
  myStepper.step(stepsPerRevolution);
}
* 선 정리대 붙이기
① 뒷면에 양면테이프가 붙어 있는 선 정리대입니다.
②
박스 겉 뚜껑 안쪽에 사진과 같은 위치에 4개의
선 정리대를 갈고리(끼우는 부분)가 밖을 향하도록 붙여
줍니다.
- 57 -
  4. 가로등 조립 & 동작 테스트
○ 가로등-점퍼선 연결
① 가로등 모듈 4개, 20cm 수/수 점퍼선 6개,
30cm 수/수 점퍼선 4개, 꽂음형 커넥터 2개
*가로등 4개중 2개는 30cm 점퍼선으로 연결하고
나머지 2개는 20cm 점퍼선으로 연결합니다.
② 가로등의 흰색 선의 피복을 손톱으로 눌러 2cm
정도 벗겨주세요.
*선이 끊어지지 않도록 주의하세요. 도구를 이용해
선을 눌러주어 피복을 제거할 수 있습니다.
③ 가로등의 흰색 선의 피복을 벗긴 부분을 30cm
수/수 점퍼선 핀에 감아줍니다. 그 다음 회색 선을
다른 30cm 수/수 점퍼선 핀에 감아 줍니다.
*선들이 풀리지 않게 꽉 감아주세요.
④ 감은 부분에 글루건을 사용하여 고정해주세요.
*글루건을 사용할 때 화상에 주의하세요. 적당량만 사
용해주세요.
⑤ 사진과 같이 30cm 수/수 점퍼선과 연결한 가로
등 2개 20cm 수/수 점퍼선과 연결한 가로등 2개
총 4개를 만들어 주세요.
- 58 -
○ 박스에 가로등 고정하기
① 총 4개의 가로등을 박스의 가로등 구멍에 선을
하나씩 넣어 끼워줍니다.
*30cm와 연결한 가로등을 안쪽구멍에 20cm와 연
결한 가로등을 바깥구멍에 끼워주세요.
② 가로등을 모두 알맞게 끼웠다면 글루건을 사용해
고정시켜주세요.
*글루건을 사용할 때 화상위험이 있으니 조심하세
요.
③ 왼쪽의 선 정리대에는 왼쪽 가로등 2개 오른쪽
의 선 정리대에는 오른쪽 가로등 2개 선들을 끼워
주세요.
④ 각 가로등의 흰색 선과 연결된 점퍼선에 10cm
암/수 점퍼선을 연결해 길이를 연장해줍니다.
*브레드보드에 꽂을 핀입니다.
⑤
가로등의 회색 선과 연결된 점퍼선을 꽂음형 커
넥터에 연결합니다. 그 다음 브레드보드에(-)(GND)
와 연결할수/수 20cm을 커넥터에연결합니다.
⑥ 왼쪽 가로등 2개와 오른쪽 가로등 2개의 선들을
각각 라벨지로 묶어 표시해 줍니다.
- 59 -
○ 5V릴레이-점퍼선 연결
① 5V릴레이 모듈, 수/수 점퍼선 10cm(1개)
20cm(1개), 암/수 점퍼선 10cm(2개) 20cm(1개)
*릴레이 모듈은 가로등의 전원을 제어하기 위해 사
용합니다.
② 드라이버를 사용해 나사를 조절하여 점퍼선 핀을
꽂을 공간을 만들고 꽂은 다음 다시 나사를 조여
고정해주세요.
③ 나사를 조절하여 수/수 점퍼선을 연결한 사진입
니다.
④ 암/수 점퍼선을 연결한 사진입니다.
- 60 -
○ 배선 연결
아두이노
브레드보드
가로등
릴레이
커넥터
디지털 핀 5
첫 번째 나사구멍
(+)
IN
5V
(+)
VCC, 두 번째
나사구멍
GND
(-)
(-) : 커넥터연결
(-)
(-)
<가로등&릴레이 배선 연결도>
① 그림과 같이 5v릴레이 오른쪽의 전원 핀(VCC, GND)을 브레드보드의 (+),(-) 버스에 연결합니다.
② 그림과 같이 5v릴레이 IN을 브레드보드에 연결합니다.
③ 그림과 같이 5v릴레이 왼쪽의 짧은 점퍼선을 브레드보드의 (+)버스에 연결하고 긴 점퍼선을 아두이노의 
   5번 핀에 연결합니다.
④ 그림과 같이 가로등의 흰색 선(+)은 브레드보드에 연결된 릴레이의 IN핀과 연결합니다. 커넥터의
20cm 수/수 점퍼선을 브레드보드의 (-)버스에 연결합니다.
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 61 -
○ 동작 테스트 소스
/* 5V 릴레이 사용하여 가로등 on/off 동작 테스트 소스 */
int streetLightPin = 5;
void setup() {
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(streetLightPin, LOW); // 가로등 ON
  delay(2000);
  digitalWrite(streetLightPin, HIGH); // 가로등 OFF
  delay(2000);
}
Ÿ5v 릴레이 모듈
=> 릴레이(Relay)란 전류가 흐르면 자력이 발생하여 스위치가 닫힌 상태가 되고 전류가 흐르지 않으면 자
력이 없어져 스위치가 열린 상태가 되는 원리를 이용한 모듈입니다. 따라서 적은 양의 전력으로 큰 전력
을 제어하거나 하나의 신호로 다수의 전원을 제어할 수 있습니다.
=> 사용할 릴레이 모듈은 Low-Trigger이므로 사용 시 기존의 디지털 신호(HIGH, LOW)가 반대가 됩니
다. 예를 들어 HIGH신호를 주면 LED가 꺼지고 LOW신호를 주면 LED가 켜집니다.
- 62 -
  5. 크레인 조립 & 동작 테스트
○ 크레인 건물(3번) 접기
① 도면에서 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5 총 5개 건물
을 찢어지지 않게 주의하며 손으로 뜯어 주세요.
② 3-1, 3-2를 접어주세요. 3-2는 날개를 접을 때
사진과 같이 바깥쪽으로 접어주세요. 접은 다음 테
이프로 감아주면 더욱 단단하게 고정할 수 있습니
다.
③ 3-2의 작은 구멍으로 서보모터의 선을 통과시키
기고 감싸주세요.
*옆면을 테이프고 감싸주시면 편리해요.
④ 사진과 같이 위치에 맞춰 3-1 아래에서 붙여주
세요.
⑤ 서보모터에 십자가 모양의 하얀 플라스틱 날개를
끼워주고 같이 들어있던 끝이 뾰족하지 않은 작은
나사로 고정시켜 줍니다.
*날개의 앞뒤를 구분하여 서보모터에 끼워 줍니다.
⑥ 날개에 풀을 많이 발라 줍니다.
- 63 -
⑦ 3-3을 접어 풀칠한 날개 위에 붙여주세요.
⑧ 3-3 위에 3-4를 접어 붙여주세요.
⑨ 3-4위에 3-5를 접어 붙여주세요.
⑩ 크레인 완성
- 64 -
○ 크레인-박스 연결
① 위의 사진과 같이 표시된 위치에 크레인을 배치
하세요.
② 서보모터에 연결된 줄을 일자 홈에 끼워 줍니다.
*서보모터 선 => 갈색-GND, 빨강-VCC, 주황-OUT
③ 건물에 달린 지지대를 양쪽의 일자 홈에 끼우고
안쪽으로 접은 다음 테이프로 고정시켜줍니다.
* 남은 지지대는 건물 안쪽으로 접어주세요.
④ 선의 끝에 10cm수/수 점퍼선을 끼워 연장해주
세요.
*서보모터 선 => 갈색-GND, 빨강-VCC, 주황-OUT
센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억하
세요.
⑤ 연장된 선을 사진과 같이 선 정리대의 갈고리에
끼워 고정시켜 주세요.
- 65 -
○ 배선연결
아두이노
SERVO모터 선
디지털 핀 6
주황색
5V
빨간색
GND
갈색
<서보모터 배선 연결도>
① 10cm 암/수 점퍼선 3개를 준비합니다. 서보모터 선의 길이를 준비한 점퍼선으로 연장해줍니다.
② 다음과 같이 연결합니다.
  -> 서보모터 갈색(GND)선  브레드보드 (-)버스
  -> 서보모터 빨강(VCC)선  브레드보드 (+)버스
  -> 서보모터 주황(OUT)선  아두이노 6번 핀
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 66 -
○ 동작 테스트 소스
/* 크레인 동작 테스트 소스 */
#include <Servo.h>
int servoPin = 6;
Servo myservo;
int pos = 0;
void setup() {
  myservo.attach(servoPin);
}
void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 90; pos += 10) {
    myservo.write(pos);         
    delay(30);                  
  }
  delay(3000);
 
  for (pos = 90; pos >= 0; pos -= 10) {
    myservo.write(pos);            
    delay(30);                     
  }
  delay(3000);
}
- 67 -
  6. 건물 조립 & 동작 테스트
○ 조도센서 건물(5번) 접기
① 도면에서 5-1번 건물과 5-S 센서 건물을 찢어지
지 않게 주의하며 손으로 뜯어 주세요.
② 조도센서를 5-S로 감싸 풀로 붙여주세요.
*센서 바닥면의 튀어나온 핀의 길이가 달라 종이가
헐렁하거나 모자를 수 있습니다.
③ 조도센서에 30cm암/수 점퍼선 3개를 한 가닥
씩 왼쪽부터 AO, GND, VCC에 연결하세요.
* DO는 연결하지 마세요.
④ 5-1 건물을 풀을 붙여 잘 접어주세요.
⑤ 5-S 글씨가 적힌 면에 풀칠을 하고 5-1의 건물
안쪽으로 윗면의 구멍에 센서가 나오도록 끼운 다음
붙여주세요.
* 센서의 AO, GND, VCC와 연결했던 선을 기억하
세요.
- 68 -
○ 조도센서 건물 박스고정
① 위의 사진과 같이 표시된 위치에 조도센서 건물을
배치하세요.
②
센서에 연결된 3줄의 선을 하나씩 구멍을 통해
뚜껑 아래로빼주세요.
* 센서의 AO, GND, VCC와 연결했던 선을 기억하
세요.
③ 건물에 달린 지지대를 구멍 옆의 일자 홈에 끼워
주세요.
* 사각형 홈에 끼울 수 없는 위치는 건물 안쪽으로
접어두시면 됩니다.
④ 그 다음 겉 뚜껑 안쪽에서 접어 테이프를 이용해
고정시켜주세요.
⑤ 뺀 선의 끝에 30cm암/수 점퍼선을 끼워 연장해
주세요. 센서의 OUT핀과 연결된 선은 20cm암/수
점퍼선으로 한번 더 연장해주세요.
* 센서의 AO, GND, VCC와 연결했던 선을 기억하
세요.
⑥ 연장된 선을 사진과 같이 선 정리대의 갈고리에
끼워 고정시켜 주세요.
- 69 -
○ 배선연결 및 동작 테스트
아두이노
조도센서
아날로그 핀 A0
AO(AnalogOut)
5V
VCC
GND
GND
<조도센서 배선 연결도>
① 다음과 같이 연결합니다.
  -> 조도센서 AO 점퍼선  아두이노 아날로그 핀 A0
  -> 조도센서 VCC 점퍼선  브레드보드 (+)버스
  -> 조도센서 GND 점퍼선  오른쪽 꽂음형 커넥터
② 동작테스트소스 -> 기초학습  조도센서 예제소스를 참고하세요. (34p)
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 70 -
○ 적외선센서 건물(6번) 접기
① 도면에서 6-1번 건물과 6-S 센서 건물을 찢어지
지 않게 주의하며 손으로 뜯어 주세요.
② 적외선센서를 6-S로 감싸 풀로 붙여주세요.
③ 적외선센서에 30cm암/수 점퍼선 3개를 한 가닥
씩 왼쪽부터 OUT, GND, VCC에 연결하세요.
④ 6-1 건물을 풀을 붙여 잘 접어주세요.
⑤ 6-S 글씨가 적힌 면에 풀칠을 하고 6-1의 건물
안쪽으로 옆면의 구멍에 센서가 나오도록 끼운 다음
붙여주세요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
- 71 -
○ 적외선센서 건물 박스고정
① 위의 사진과 같이 표
시된 위치에 적외선센서
건물을배치하세요.
② 센서에
연결된 3줄의 선을 구멍을 통해 뚜껑
아래로빼주세
요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
③ 건물에 달린 지지대를 구멍 옆의 일자 홈에 끼워
주세요.
* 사각형 홈에 끼울 수 없는 위치는 건물 안쪽으로
접어두시면 됩니다.
④ 그 다음 겉 뚜껑 안쪽에서 접어 테이프를 이용해
붙여주세요.
⑤ 뺀 선의 끝에 20cm암/수 점퍼선을 끼워 연장해
주세요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
⑥ 연장된 선을 사진과 같이 선 정리대의 갈고리에
끼워 고정시켜 주세요.
- 72 -
○ 배선연결 및 동작 테스트
아두이노
적외선센서
디지털 핀 7
OUT
5V
VCC
GND
GND
<적외선센서 배선 연결도>
① 다음과 같이 연결합니다.
  -> 적외선센서 OUT 점퍼선  아두이노 디지털 핀 7
  -> 적외선센서 VCC 점퍼선  브레드보드 (+)버스
  -> 적외선센서 GND 점퍼선  왼쪽 꽂음형 커넥터
② 동작테스트소스 -> 기초학습  적외선센서 예제소스로 테스트 하면 됩니다. (45p)
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 73 -
○ 사운드센서 건물(12번) 접기
① 도면에서 12-1번 건물과 12-S 센서 건물을 찢
어지지 않게 주의하며 손으로 뜯어 주세요.
② 사운드센서를 12-S로 감싸 풀로 붙여주세요.
③ 사운드센서에 30cm암/수 점퍼선 3개를 한 가닥
씩 왼쪽부터 OUT, GND, VCC에 연결하세요.
④ 12-1 건물을 풀을 붙여 잘 접어주세요.
⑤ 12-S 글씨가 적힌 면에 풀칠을 하고 12-1의 건
물 안쪽으로 윗면의 구멍에 센서가 나오도록 끼운
다음 붙여주세요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
- 74 -
○ 사운드센서 건물 박스고정
① 위의 사진
과 같이 표시된 위치에 사운드센서
건물을배치하세요.
② 센서에 연
결된 3줄의 선을 구멍을 통해 뚜껑
아래로빼주세요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
③ 건물에 달
린 지지대를구멍 옆의 일자 홈에
끼워주세요.
* 사각형 홈에 끼울 수 없는 위치는 건물 안쪽으로
접어두시면 됩니다.
④ 그 다음 겉 뚜
껑안쪽에서접어테이프를이용해
붙여주세요.
⑤ 뺀 선의 끝에 20cm암/수 점퍼선을 끼워 연장해
주세요.
* 센서의 OUT, GND, VCC와 연결했던 선을 기억
하세요.
⑥ 연장된 선을 사진과 같이 선 정리대의 갈고리에
끼워 고정시켜 주세요.
- 75 -
○ 배선연결 및 동작 테스트
아두이노
사운드센서
아날로그 핀 A1
OUT
5V
VCC
GND
GND
<사운드센서 배선 연결도>
① 다음과 같이 연결합니다.
  -> 사운드센서 OUT 점퍼선  아두이노 아날로그 핀 A1
  -> 사운드센서 VCC 점퍼선  브레드보드 (+)버스
  -> 사운드센서 GND 점퍼선  오른쪽 꽂음형 커넥터
④ 동작테스트소스 -> 기초학습  사운드센서 예제소스로 테스트 하면 됩니다. (40p)
*배선 연결이 바르게 되었는지 꼭 확인해주세요.
*아두이노 보드와 브레드보드의 전원 연결과 전원 버스 확장은 <아두이노 우노(Uno)보드 & 브레드보드
(빵판) 연결> 과정을 참고하세요.
- 76 -
○ 일반건물 접기 (완성 사진)
1번 건물
2번 건물
4번 건물
7번 건물
8번 건물
9번 건물
- 77 -
10번 건물
11번 건물
13번 건물
14번 건물
- 78 -
○ 일반건물 박스고정
① 박스의 원하는 위치에 건물을 꽂아줍니다.
*LED바 불빛이 나오는 구멍위에 건물을 위치해주세
요.
② 박스안쪽에서 꽂은 곳을 접고 테이프를 이용해
고정합니다.
*다른 일반 건물들도 원하는 위치에 조립해주세요.
③
카페도로(건물14-4)의 구멍을 모터에 끼우고
동그란나무원판을끼워 고정시켜주세요.
*나무원판이종이와 닿는 면에 풀칠을 하면 헛돌
지 않습니다.
④ 사진과 같이 카페와 터널을 만들어 주세요.
⑤ 터널의
한쪽을 박스에 붙여주고 다른 한쪽을
작은 원판에 붙여 줍니다. 그 다음 카페 건물을
나무원판을덮도록붙여주세요.
⑥
앞의 과정과 같은 방법으로자신이원하는 위치에
건물들을배치해 미니시티를만들어 주세요.
- 79 -
  ◇ 센서 응용
  1. 조도센서 응용
① 건물 LED 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 조도센서 값이 500보다 크면 건물LED A, B, C 세 그룹의 불이 동시에 ON, 500 보다 작으면 건물
LED A, B, C 세 그룹의 불이 동시에 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 조도센서
   ① 건물LED ON/OFF */
int cdsPin = A0; // 조도센서
int buildingA = 4;
int buildingB = 12;
int buildingC = 13;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(cdsPin, INPUT); 
  pinMode(buildingA, OUTPUT);
  pinMode(buildingB, OUTPUT); 
  pinMode(buildingC, OUTPUT);
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);
  Serial.println(cds_data);
  delay(100); // 0.1초 대기
  if(cds_data >= 500) {
    digitalWrite(buildingA, HIGH);
    digitalWrite(buildingB, HIGH);
    digitalWrite(buildingC, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(buildingA, LOW);
    digitalWrite(buildingB, LOW);
    digitalWrite(buildingC, LOW);
  }
}
- 80 -
② 카페 회전 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 조도센서 값이 500보다 크면 카페 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 조도센서
   ② 카페 회전 */
#include <Stepper.h>
int cdsPin = A0; // 조도 센서
const int stepsPerRevolution = 2048;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(cdsPin, INPUT);
  myStepper.setSpeed(14);
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);
  Serial.println(cds_data);
  delay(100); // 0.1초
  if(cds_data >= 500) {
    myStepper.step(stepsPerRevolution);
  }
}
- 81 -
③ 가로등 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 조도센서 값이 500보다 크면 가로등 ON. 그렇지 않으면 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 조도센서
   ③ 가로등 ON/OFF */
int cdsPin = A0; // 조도센서
int streetLightPin = 5;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(cdsPin, INPUT);
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);
  Serial.println(cds_data);
  delay(100); // 0.1초
  if(cds_data >= 500) {
    digitalWrite(streetLightPin, LOW);
  } else {
    digitalWrite(streetLightPin, HIGH);
  }
}
- 82 -
④ 크레인 회전 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 조도센서 값이 500보다 크면 크레인 90도 회전, 500보다 작으면 제자리로 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 조도센서
   ④ 크레인 회전 */
#include <Servo.h>
int cdsPin = A0; // 조도센서
int servoPin = 6;
Servo myservo;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(cdsPin, INPUT); 
  myservo.attach(servoPin);
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);
  Serial.println(cds_data);
  delay(100); // 0.1초
  if(cds_data >= 500) {
    myservo.write(90);
  } else {
    myservo.write(0);
  }
}
- 83 -
  2. 사운드센서 응용
① 건물 LED 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 사운드센서 값이 500보다 크면 건물LED A, B, C 세 그룹의 불이 3초
동안 ON, 500보다 작으면
건물LEDA, B, C 세 그룹의모든불이OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 사운드센서
   ① 건물LED ON/OFF */
int soundPin = A1; // 사운드 센서
int buildingA = 4;
int buildingB = 12;
int buildingC = 13;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(soundPin, INPUT); 
  pinMode(buildingA, OUTPUT);
  pinMode(buildingB, OUTPUT); 
  pinMode(buildingC, OUTPUT);
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);
  Serial.println(sound_data);
  delay(100); // 0.1초
  if(sound_data >= 500) {
    digitalWrite(buildingA, HIGH);
    digitalWrite(buildingB, HIGH);
    digitalWrite(buildingC, HIGH);
    delay(3000);
  } else {
    digitalWrite(buildingA, LOW);
    digitalWrite(buildingB, LOW);
    digitalWrite(buildingC, LOW);
  }
}
- 84 -
② 카페 회전 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 사운드센서 값이 500보다 크면 카페 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 사운드센서
   ② 카페 회전 */
#include <Stepper.h>
int soundPin = A1;
const int stepsPerRevolution = 2048;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(soundPin, INPUT);
  myStepper.setSpeed(14);
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);
  Serial.println(sound_data);
  delay(100); // 0.1초
  if(sound_data >= 500) {
    myStepper.step(stepsPerRevolution);
  }
}
- 85 -
③ 가로등 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 사운드센서 값이 500보다 크면 가로등 3초 동안 ON, 그렇지 않으면 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 사운드센서
   ③ 가로등 ON/OFF */
  
int soundPin = A1; // 사운드 센서
int streetLightPin = 5;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(soundPin, INPUT);
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);
  Serial.println(sound_data);
  delay(100);
  if(sound_data >= 500) {
    digitalWrite(streetLightPin, LOW);
    delay(3000);
  } else {
    digitalWrite(streetLightPin, HIGH);
  }
}
- 86 -
④ 크레인 회전
Ÿ동작 시나리오
=> 사운드센서 값이 500보다 크면 크레인 90도 회전하고 3초 후 제자리로 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 사운드센서
   ④ 크레인 회전 */
#include <Servo.h>
int soundPin = A1;
int servoPin = 6;
Servo myservo;
void setup() {
  myservo.attach(servoPin);
}
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin);
  Serial.println(sound_data);
  delay(100);
  if(sound_data >= 500) {
    myservo.write(90);
    delay(3000);
    myservo.write(0);
    delay(3000);
  }
}
- 87 -
 3. 적외선센서 응용
① 건물 LED 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 물체가 감지되면 건물 LED A, B, C 세 그룹 모두 ON, 감지되지 않으면 모두 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 적외선센서
   ① 건물LED ON/OFF */
  
int irPin = 7;
int buildingA = 4; 
int buildingB = 12;
int buildingC = 13;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(irPin, INPUT); 
  pinMode(buildingA, OUTPUT);
  pinMode(buildingB, OUTPUT); 
  pinMode(buildingC, OUTPUT);
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);
  Serial.println(ir_data);
  delay(100);
  if(ir_data == LOW) {
    digitalWrite(buildingA, HIGH);
    digitalWrite(buildingB, HIGH);
    digitalWrite(buildingC, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(buildingA, LOW);
    digitalWrite(buildingB, LOW);
    digitalWrite(buildingC, LOW);
  }
}
- 88 -
② 카페 회전 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 물체가 감지되면 카페 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 적외선센서
   ② 카페 회전 */
  
#include <Stepper.h>
int irPin = 7;
const int stepsPerRevolution = 2048;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(irPin, INPUT);
  myStepper.setSpeed(14);
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);
  Serial.println(ir_data);
  delay(100);
  if(ir_data == LOW) {
    myStepper.step(stepsPerRevolution);
  }
}
- 89 -
③ 가로등 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 물체가 감지되면 가로등 ON, 감지되지 않으면 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 적외선센서
   ③ 가로등 ON/OFF */
  
int streetLightPin = 5;
int irPin = 7;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);
  pinMode(irPin, INPUT);
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);
  Serial.println(ir_data);
  delay(100);
  if(ir_data == LOW) {
    digitalWrite(streetLightPin, LOW);
  } else {
    digitalWrite(streetLightPin, HIGH);
  }
}
- 90 -
④ 크레인 회전 제어
Ÿ동작 시나리오
=> 물체가 감지되면 크레인 90도 회전, 감지되지 않으면 제자리로 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 응용 단계  센서 활용
   ● 적외선센서
   ④ 크레인 회전 */
  
#include <Servo.h>
int irPin = 7;
int servoPin = 6;
Servo myservo;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(irPin, INPUT);
  myservo.attach(servoPin);
}
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);
  Serial.println(ir_data);
  delay(100);
  if(ir_data == LOW) {
    myservo.write(90);
  } else {
    myservo.write(0);
  }
}
- 91 -
  ◇ 미니시티 - 독립
  1. 기본 예제 소스   
○ 기본 예제 소스 ①
Ÿ동작 시나리오
[조도센서] => 어두워지면 모든 건물 LED ON -> 1초 후 가로등 ON -> 1초 후 카페 한 바퀴 회전 ->
1초 후 크레인 90도 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본
  기초 예제 소스 ① */
#include <Servo.h>     // 서보모터 라이브러리
#include <Stepper.h>   // 스텝모터 라이브러리
// 2048은 360도를 의미, 스텝모터는 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 된다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체생성 & 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체생성
Servo myservo; 
int cdsPin = A0;         // 조도센서
int streetLightPin = 5;   // 가로등
int buildingA = 4;       // 건물 A그룹
int buildingB = 12;      // 건물 B그룹
int buildingC = 13;      // 건물 C그룹
void setup() {   
  Serial.begin(9600);                 // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정 
  pinMode(cdsPin, INPUT);           // cdsPin핀 입력핀 설정
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);  // 가로등 출력핀 설정
  pinMode(buildingA, OUTPUT);      // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);      // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);      // 건물 C그룹 출력핀 설정 
  myStepper.setSpeed(14);           // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                 // 6번핀 서보모터 연결설정
}
- 92 -
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);// cdsPin의 데이터값 cds_data에 저장
  if(cds_data >= 500) {             // cds_data가 500보다 크면
    lightOn();                       // 함수 lightOn() 실행
  } else {                           // cds_data가 500보다 작으면
    lightOff();                      // 함수 lightOff() 실행
  }
  delay(10);
}
void lightOn() {
  digitalWrite(buildingA, HIGH);      // 건물A ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);      // 건물B ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);      // 건물C ON
  delay(1000);                       // 대기 1초  
  digitalWrite(streetLightPin, LOW);   // 가로등 ON
  delay(1000);                       // 대기 1초     
  myStepper.step(stepsPerRevolution); // STEP모터 회전 
  delay(1000);                       // 대기 1초   
  myservo.write(90);                 // 서보모터 90도 회전
}
void lightOff() {
  digitalWrite(buildingA, LOW);        // 건물A OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);        // 건물B OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);        // 건물C OFF
  delay(1000);                        // 대기 1초  
  digitalWrite(streetLightPin, HIGH);   // 가로등 OFF
  delay(1000);                        // 대기 1초    
  myservo.write(0);                   // 서보모터 제자리로 회전
}
- 93 -
○ 기본 예제 소스 ②
Ÿ동작 시나리오
[사운드센서] => 소리가 감지되면 카페 두 바퀴 회전 -> 1초 후 모든 건물 LED ON -> 1초 후 모든 건물
 LE
D OFF
-> 1초 후 가로등ON -> 1초 후 가로등OFF-> 1초 후 크레인90도 회전-> 1초 후 크레인
 제자리로회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본
  기초 예제 소스 ② */
 
#include <Servo.h>    // 서보모터 라이브러리 포함
#include <Stepper.h>  // 스텝모터 라이브러리 포함
// 2048은 360도를 의미하며 스텝모터가 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 됩니다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체 생성
Servo myservo;
int soundPin = A1;       // 사운드센서
int streetLightPin = 5;    // 가로등
int buildingA = 4;        // 건물 A그룹
int buildingB = 12;       // 건물 B그룹
int buildingC = 13;       // 건물 C그룹
void setup() {
  Serial.begin(9600);                 // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(soundPin, INPUT);         // soundPin핀 입력 설정
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);  // 가로등 출력핀 설정
  pinMode(buildingA, OUTPUT);      // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);      // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);      // 건물 C그룹 출력핀 설정
  myStepper.setSpeed(14);           // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                 // 6번핀 서보모터 연결설정
}
- 94 -
void loop() {
  int sound_data = analogRead(soundPin); // soundPin의 데이터값 sound_data에 저장
   
  if(sound_data >= 500) {               // sound_data가 500보다 크면
     Serial.println(sound_data);           // sound_data 값 출력
     cafe();                              // 함수 cafe() 실행
     delay(1000);                        // 1초 대기
     buildingLED_ON();                   // 함수 buildingLED_ON() 실행
     delay(1000);                        // 1초 대기
     buildingLED_OFF();                  // 함수 buildingLED_OFF() 실행
     delay(1000);                        // 1초 대기
     digitalWrite(streetLightPin, LOW);    // 가로등 ON
     delay(1000);                        // 1초 대기
     digitalWrite(streetLightPin, HIGH);   // 가로등 OFF
     delay(1000);                        // 1초 대기
     myservo.write(90);                  // 서보모터 90도 회전
     delay(1000);                        // 1초 대기
     myservo.write(0);                   // 서보모터 제자리로 회전
  }
  delay(10);
}
void cafe() {                            // 카페 2바퀴 회전 함수
  for(int i=0; i<2; i++) {             
    myStepper.step(stepsPerRevolution);
    delay(100);
  }
}
void buildingLED_ON() {          // 건물 A, B, C그룹 ON
  digitalWrite(buildingA, HIGH);  // 건물 A그룹 ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);  // 건물 B그룹 ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);  // 건물 C그룹 ON
}
void buildingLED_OFF() {        // 건물 A, B, C그룹 OFF
  digitalWrite(buildingA, LOW);  // 건물 A그룹 OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);  // 건물 B그룹 OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);  // 건물 C그룹 OFF
}
- 95 -
○ 기본 예제 소스 ③
Ÿ동작 시나리오
[적외선센서] => 물체가 감지되면 가로등 ON -> 1초 후 건물 LED ON ->  3초 후 건물 LED OFF -> 1초 후
가로등 OFF -> 1초 후 카페 두 바퀴 회전 -> 1초 후 크레인 90도 회전 -> 1초 후 건물 LED ON -> 3초 후 건물
LED OFF -> 1초 후 크레인 제자리로 회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본
  기초 예제 소스 ③ */
#include <Servo.h>    // 서보모터 라이브러리 포함 
#include <Stepper.h>  // 스텝모터 라이브러리 포함
// 2048은 360도를 의미, 스텝모터는 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 된다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체 생성
Servo myservo;
int irPin = 7;            // 적외선 센서
int streetLightPin = 5;   // 가로등
int buildingA = 4;       // 건물 A그룹
int buildingB = 12;      // 건물 B그룹
int buildingC = 13;      // 건물 C그룹
void setup() {
  Serial.begin(9600);                 // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(irPin, INPUT);             // irPin핀 입력핀 설정 
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);  // 가로등
  pinMode(buildingA, OUTPUT);      // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);      // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);      // 건물 C그룹 출력핀 설정
  myStepper.setSpeed(14);           // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                 // 6번핀 서보모터 연결설정
}
- 96 -
void loop() {
  int ir_data = digitalRead(irPin);        // irPin의 데이터값을 ir_data에 저장
  if(ir_data == LOW) {                  // 물체 감지
    digitalWrite(streetLightPin, LOW);    // 가로등 ON
    delay(1000);                        // 1초 대기
    buildingLED_ON();                   // 함수 buildingLED_ON() 실행
    delay(3000);                        // 3초 대기
    buildingLED_OFF();                  // 함수 buildingLED_OFF() 실행
    delay(1000);                        // 1초 대기
    digitalWrite(streetLightPin, HIGH);   // 가로등 OFF
    delay(1000);                        // 1초 대기
    cafe_ON();                          // 함수 cafe_ON() 실행
    delay(1000);                        // 1초 대기
    myservo.write(90);                  // 서보모터 90도 회전
    delay(1000);                        // 1초 대기
    buildingLED_ON();                   // 함수 buildingLED_ON() 실행
    delay(3000);                        // 3초 대기
    buildingLED_OFF();                  // 함수 buildingLED_OFF() 실행
    delay(1000);                        // 1초 대기
    myservo.write(0);                    // 서보모터 제자리로 회전
    delay(1000);                        // 1초 대기   
  }
}
void buildingLED_ON() {         // 건물 A, B, C그룹 ON
  digitalWrite(buildingA, HIGH);  // 건물 A그룹 ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);  // 건물 B그룹 ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);  // 건물 C그룹 ON
}
void buildingLED_OFF() {         // 건물 A, B, C그룹 OFF
  digitalWrite(buildingA, LOW);   // 건물 A그룹 OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);   // 건물 B그룹 OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);   // 건물 C그룹 OFF
}
void cafe_ON() {                        // 카페 2바퀴 회전 함수
  for(int i=0; i<2 i++) {
    myStepper.step(stepsPerRevolution);
  }
}
- 97 -
  2. 응용 예제 소스
○ 응용 예제 소스 ①
Ÿ동작 시나리오
[조도센서] => 어두워지면 건물 A그룹 LED ON -> 2초 후 건물 B그룹 LED ON -> 2초 후 건물 C그룹
LED ON
-> 2초 후 건물 LED 깜빡임-> 5초 후 건물 LED OFF -> 2초 후 가로등ON -> 1초 후 크레인
90도 회전->1초후카페한바퀴회전-> 1초후크레인제자리로회전
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본 응용 예제 소스 ① */
#include <Servo.h>    // 서보모터 라이브러리 포함 
#include <Stepper.h>  // 스텝모터 라이브러리 포함
// 2048은 360도를 의미, 스텝모터는 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 된다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체 생성
Servo myservo;
int cdsPin = A0;         // 조도센서
int streetLightPin = 5;   // 가로등
int buildingA = 4;       // 건물 A그룹
int buildingB = 12;      // 건물 B그룹
int buildingC = 13;      // 건물 C그룹
void setup() {   
  Serial.begin(9600);                 // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정 
  pinMode(cdsPin, INPUT);           // cdsPin핀 입력핀 설정
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);  // 가로등 출력핀 설정
  pinMode(buildingA, OUTPUT);      // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);      // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);      // 건물 C그룹 출력핀 설정 
  myStepper.setSpeed(14);           // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                 // 6번핀 서보모터 연결설정
}
void loop() {
  int cds_data = analogRead(cdsPin);  // cdsPin의 데이터값을 cds_data에 저장
  if(cds_data >= 500) {               // cds_data가 500보다 크면
    lightOn();                         // 함수 lightOn() 실행
  }
  delay(10);
}
- 98 -
void lightOn() {
  digitalWrite(buildingA, HIGH);       // 건물 A그룹 ON
  delay(2000);                        // 2초 대기
  digitalWrite(buildingB, HIGH);       // 건물 B그룹 ON
  delay(2000);                        // 2초 대기
  digitalWrite(buildingC, HIGH);      // 건물 C그룹 ON
  delay(2000);                        // 2초 대기
  twinkle();                           // 함수 twinkle() 실행
  delay(1000);                        // 1초 대기  
  buildingLED_OFF();                  // 함수 buildingLED_OFF() 실행
  delay(2000);                        // 2초 대기
  digitalWrite(streetLightPin, LOW);    // 가로등 ON
  delay(1000);                        // 1초 대기    
  myservo.write(90);                  // 서보모터 90도 회전
  delay(1000);                        // 1초 대기
  myStepper.step(stepsPerRevolution);  // STEP모터 회전 
  delay(1000);                        // 2초 대기  
  myservo.write(0);                   // 서보모터 제자리로 회전 
}
void twinkle() {
  buildingLED_ON();
  delay(1000);
  buildingLED_OFF();
  delay(1000);
  buildingLED_ON();
  delay(1000);
  buildingLED_OFF();
  delay(1000);
  buildingLED_ON();
}
void buildingLED_ON() {         // 건물 A, B, C그룹 ON
  digitalWrite(buildingA, HIGH);  // 건물 A그룹 ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);  // 건물 B그룹 ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);  // 건물 C그룹 ON
}
void buildingLED_OFF() {         // 건물 A, B, C그룹 OFF
  digitalWrite(buildingA, LOW);   // 건물 A그룹 OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);   // 건물 B그룹 OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);   // 건물 C그룹 OFF
}
- 99 -
○ 응용 예제 소스 ②
Ÿ동작 시나리오 - (두 개 이상의 센서를 사용할 경우 첫 번째 센서의 시나리오 진행 후 두 번째 센서
시나리오 진행, 동시 불가)
[적외선센서] => 물체가 감지되면 크레인 90도 회전 -> 1초 후 크레인 180도 회전 -> 1초 후 카페 두 바퀴 회
전 -> 1초 후 크레인 90도 회전 -> 1초 후 크레인 제자리로 회전
[조도센서] => 어두워지면 가로등 ON -> 1초 후 건물 A 그룹 LED ON -> 1초 후 건물 B 그룹 LED ON -> 1초 후 건물
C 그룹 LED ON -> 1초 후 모든 건물 LED OFF -> 1초 후 모든 건물 LED ON -> 1초 후 모든 건물 LED OFF -> 1초 후 가로
등 OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본
  응용 예제 소스 ② */
#include <Servo.h>    // 서보모터 라이브러리
#include <Stepper.h>  // 스텝모터 라이브러리
// 2048은 360도를 의미, 스텝모터는 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 된다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체 생성
Servo myservo;
int cdsPin = A0;         // 조도센서
int irPin = 7;            // 적외선 센서
int streetLightPin = 5;   // 가로등
int buildingA = 4;       // 건물 A그룹
int buildingB = 12;      // 건물 B그룹
int buildingC = 13;      // 건물 C그룹
int i_state = true;      // 적외선센서 분기 변수
int c_state = false;      // 조도센서 분기 변수
void setup() {
  Serial.begin(9600);                 // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(irPin, INPUT);             // irPin핀 입력 설정
  pinMode(cdsPin, INPUT);           // cdsPin핀 입력핀 설정
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);  // 가로등 출력핀 설정
  pinMode(buildingA, OUTPUT);      // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);      // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);      // 건물 C그룹 출력핀 설정 
  myStepper.setSpeed(14);           // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                 // 6번핀 서보모터 연결설정
}
- 100 -
void loop() {
  while(i_state) {                        // i_statee가 true인 동안 실행
    int ir_data = digitalRead(irPin);      // irPin의 데이터값을 ir_data에 저장
    if(ir_data == LOW) {                // 물체 감지
      Serial.println(ir_data);              // ir_data값 출력
      myservo.write(90);                 // 서보모터 90도 회전
      delay(1000);                       // 1초 대기
      myservo.write(180);                // 서보모터 180도 회전
      delay(1000);                       // 1초 대기
      cafe_ON();                         // 함수 cafe_ON() 실행
      delay(1000);                       // 1초 대기
      myservo.write(90);                 // 서보모터 90도 회전
      delay(1000);                       // 1초 대기
      myservo.write(0);                  // 서보모터 제자리로 회전            
      i_state = false;                    // i_state값 false
      c_state = true;                    // c_state값 true
    }
    delay(100);
  }
 
  while(c_state) {                        // c_state가 true인 동안 실행
    int cds_data = analogRead(cdsPin);   // cdsPin의 데이터값을 cds_data에 저장   
    if(cds_data >= 500) {                // cds_data가 500보다 크면
      Serial.println(cds_data);             // cds_data값 출력
      digitalWrite(streetLightPin, LOW);   // 가로등 ON 
      delay(1000);                       // 1초 대기
      digitalWrite(buildingA, HIGH);      // 건물 A그룹 ON
      delay(1000);                       // 1초 대기
      digitalWrite(buildingB, HIGH);      // 건물 B그룹 ON
      delay(1000);                       // 1초 대기
      digitalWrite(buildingC, HIGH);      // 건물 C그룹 ON
      delay(1000);                       // 1초 대기
      buildingLED_OFF();                 // 함수 buildingLED_OFF() 실행
      delay(1000);                       // 1초 대기
      buildingLED_ON();                 // 함수 buildingLED_ON() 실행
      delay(3000);                       // 3초 대기
      buildingLED_OFF();                 // 함수 buildingLED_OFF() 실행
      delay(1000);                       // 1초 대기
      digitalWrite(streetLightPin, HIGH);  // 가로등 OFF    
      c_state = false;                    // c_state값 false
      i_state = true;                     // i_state값 true
    }
    delay(100);
  }
}
- 101 -
void buildingLED_ON() {           // 건물 A, B, C그룹 ON
  digitalWrite(buildingA, HIGH);    // 건물 A그룹 ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);    // 건물 B그룹 ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);    // 건물 C그룹 ON
}
void buildingLED_OFF() {          // 건물 A, B, C그룹 OFF
  digitalWrite(buildingA, LOW);    // 건물 A그룹 OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);    // 건물 B그룹 OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);    // 건물 C그룹 OFF
}
void cafe_ON() {                  // 카페 2바퀴 회전 함수
 for(int i=0; i<2; i++) {
   myStepper.step(stepsPerRevolution);         
 }
}
- 102 -
○ 응용 예제 소스 ③
Ÿ동작 시나리오
[사운드센서] =>  첫 번째 박수 => 가로등 ON -> 2초 뒤 카페 두 바퀴 회전
                 두 번째 박수 => 크레인 180도 회전 -> 모든 건물 LED ON
                 세 번째 박수 => 가로등 OFF
                 네 번째 박수 => 크레인 제자리로 회전 -> 모든 건물 LED OFF
Ÿ스케치 소스
/* ▣ 나만의 미니시티 만들기  기본
  응용 예제 소스 ③ */
 
#include <Servo.h>    // 서보모터 라이브러리
#include <Stepper.h>  // 스텝모터 라이브러리
// 2048은 360도를 의미, 스텝모터는 한번 동작할 때마다 360도 움직이게 된다.
const int stepsPerRevolution = 2048;
// myStepper 객체 생성과 회전각과 핀 번호 8,9,10,11 설정
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9,11);
// myservo 객체 생성
Servo myservo;
int soundPin = A1;       // 사운드센서
int streetLightPin = 5;    // 가로등
int buildingA = 4;        // 건물 A그룹
int buildingB = 12;       // 건물 B그룹
int buildingC = 13;       // 건물 C그룹
int clab_count = 0;       // 소리감지카운트
void setup() {
  Serial.begin(9600);                  // 시리얼 통신을 위한 통신속도 설정
  pinMode(soundPin, INPUT);         // soundPin핀 입력 설정
  pinMode(streetLightPin, OUTPUT);   // 가로등 출력핀 설정
  pinMode(buildingA, OUTPUT);       // 건물 A그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingB, OUTPUT);       // 건물 B그룹 출력핀 설정
  pinMode(buildingC, OUTPUT);       // 건물 C그룹 출력핀 설정 
  myStepper.setSpeed(14);            // STEP모터 회전속도
  myservo.attach(6);                  // 6번핀 서보모터 연결설정
}
- 103 -
void loop() {
  int sound_data = 0;                      // sound_data값 초기화
  sound_data = analogRead(soundPin);      // soundPin의 데이터값을 sound_data에 저장     
  delay(10);
 
  if(sound_data >= 500) {                 // sound_data가 500보다 크면
    Serial.println(sound_data);             // sound_data값 출력
    clab_count = clab_count+1;           // 소리감지시 clab_count 1씩 증가
    Serial.println(clab_count);              // clab_count값 출력
    if(clab_count == 1){                   // clab_count 1일 때
       digitalWrite(streetLightPin, LOW);   // 가로등 ON
       delay(2000);                       // 2초 대기
       cafe_ON();                         // 함수 cafe_ON() 실행
    } else if(clab_count == 2){            // clab_count 2일 때
       myservo.write(180);                // 서보모터 180도 회전 
       buildingLED_ON();                 // 함수 buildingLED_ON() 실행
    } else if(clab_count == 3){            // clab_count 3일 때
       digitalWrite(streetLightPin, HIGH);  // 가로등 OFF
    } else if(clab_count == 4){            // clab_count 4일 때
       myservo.write(0);                  // 서보모터 제자리로 회전 
       buildingLED_OFF();                // 함수 buildingLED_OFF() 실행
       clab_count = 0;
    }
  }
}
void buildingLED_ON() {         // 건물 A, B, C그룹 ON
  digitalWrite(buildingA, HIGH);  // 건물 A그룹 ON
  digitalWrite(buildingB, HIGH);  // 건물 B그룹 ON
  digitalWrite(buildingC, HIGH);  // 건물 C그룹 ON
}
void buildingLED_OFF() {        // 건물 A, B, C그룹 OFF
  digitalWrite(buildingA, LOW);  // 건물 A그룹 OFF
  digitalWrite(buildingB, LOW);  // 건물 B그룹 OFF
  digitalWrite(buildingC, LOW);  // 건물 C그룹 OFF
}
void cafe_ON() {                 // 카페 2바퀴 회전 함수
 for(int i=0; i<2; i++) {
   myStepper.step(stepsPerRevolution);         
 }
}
- 104 -
  ◇ 미니시티  협업
  1. 협업이란?
  독립적으로 동작하던 개개인의 스마트 미니시티를 각 박스 내부에 설치되어있는 아두이노간 유선으로 연결해
시리얼 통신을 이용하여 데이터를 주고받아 동작하는 것입니다.
 
  2. 협업 방법
Ÿ시리얼통신
시리얼 통신은 데이터 전송을 위한 선(TX) 하나와수신을 위한 선(RX) 하나로 이루어진다. 아두이노 우노
보드에서는 0번과 1번 핀을 시리얼 통신을 위한 핀으로 사용합니다. 0번, 1번 핀은 USB to Serial 기능을
하는 칩과 연결되어 있어서 USB 케이블을 통해 아두이노에서 PC로 데이터를 전송, 수신할 수 있고, USB케
이블을 PC와 연결하지 않았을 경우에 0번, 1번 핀을 다른 기기의 시리얼 통신 포트와 연결하여 데이터를 주
고받을 수 있습니다.
  - 하드웨어 시리얼(HardWare Serial)
▶ 위에서 설명한 일반적인 시리얼 통신을 하드웨어 시리얼(HardWare Serail)이라고 합니다.
명령어
설명
Serial.begin();
setup() 함수 안에서 선언하면 시리얼 통신을 사용할 수 있습니다.
9600은 통신 속도를 의미하며 연결되는 장치와 통신 속도가 일치해야 합
니다.
Serial.print();
배열을 제외한 변수를 괄호 안에 넣으면 그 값을 출력해줍니다.
Serial.println();
Serial.print(); 함수에 줄 넘김 문자를 붙여 값을 출력하고 다음 줄로 이동하는
함수입니다.
Serial.write();
1바이트(byte), 1개의 문자, 문자열, 배열 값을 출력합니다.
Serial.available();
아두이노 버퍼에서 데이터를 읽어오며 데이터가 없을시 1(false)을 반환
Serial.read();
시리얼 통신을 통해 들어온 데이터를 읽습니다.
   - 소프트웨어 시리얼(SoftWare Serial)
▶ 하드웨어 시리얼 제
외한 일반 입출력 핀을 RX, TX핀으로 동작할 수 있게 해주는 방법입니다. 소프트웨어
시리얼(S
oftWare Serial) 라이브러리는 기본적으로 제공됩니다.
명령어
설명
#include <SoftwareSerial.h>
소프트웨어 시리얼(SoftWare Serial) 라이브러리를 사용하기 위해서
포함 선언을반드시 해줘야합니다.
SoftwareSerial mySerial(2,3);
mySerial.xxx()의 형태로 시리얼 함수들을 사용할 수 있습니다.
2번, 3번 핀을 이용하여 시리얼 통신을 할 수 있습니다.
위 라이브러리 포함선언과 RX, TX핀을 지정 선언을 해주면 하드웨어 시리얼의 명령어를 그대로 사용할 수 있습니다.
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   - 배선연결방법
▶ 각 아두이노의 RX, TX, GND를 아래 그림처럼 연결하면 A, B 아두이노는 서로 데이터를 주고받을 수 있습니다.
<두 아두이노간 시리얼 통신 배선 연결도>
▶ 여러 아두이노를 연결하는 방법입니다.
     
<여러 아두이노 간 시리얼 통신 배선 연결도>
위 그림의 구조는 A아두이노에서 TX핀으로 데이터를 전송하고 B아두이노는 RX핀으로 데이터를 받고 TX
핀으로 C아두이노로 데이터를 전송하는 구조입니다.
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  3. 협업 시나리오 예제
○ 독럽적 협업 예시
A
  
B
▶ 박스 간의 시리얼 통신 없이 동일한 소스를 업로드하여 각각의 박스마다 센싱을 하여 이벤트가
진행되는 구조입니다. 동일하게 동작하는 박스들을 한 곳에 모아 동시에 움직이는 것처럼 표현할
수 있습니다.
○ 독립적 협업  시나리오
① 조도센서
- 어두워지면
  가로등 ON -> 건물 A, B, C 그룹 LED 1초 간격으로 ON
② 사운드센서
- 박수(소리감지) 카운트 횟수에 따라 이벤트 발생
  1. 크레인 90도 회전 후 1초 기다리고 제자리(0도)로 회전
  2. 카페 3바퀴 회전
  3. 가로등, 건물 LED OFF
- 107 -
○ 4개 협업 예시
 
▶ 4개의 박스 A, B, C, D가 시리얼 통신으로 A 박스의 센서에 의해 동작이 진행됩니다. 박스들
은 점퍼선으로 RX, TX를 연결합니다. 각각의 박스는 다른 소스 프로그램을 업로드 합니다. 예를 들
어 A박스는 센싱과 데이터 전송 소스, B박스는 데이터를 받고 다시 전송하는 소스를 업로드 합니
다.
○ 4개 박스 협업  시나리오
① 조도센서
- 어두워지면
  1. A,B,C,D -건물 A그룹 LED ON(1초)
  2. A,B,C,D -건물 B그룹 LED ON(1초)
  3. A,B,C,D -건물 C그룹 LED ON(1초)
② 사운드센서
- 첫 번째 박수
  1. A 크레인 180도 회전(1초)
  2. B 크레인 180도 회전(1초)
  3. C 크레인 180도 회전(1초)
  4. D 크레인 180도 회전(1초)
  5, A,B,C,D 카페 1바퀴 회전
- 두 번째 박수
  6. D 크레인 제자리로(1초)
  7. C 크레인 제자리로(1초)
  8. B 크레인 제자리로(1초)
  9. A 크레인 제자리로(1초)
 10. 모든 건물 LED OFF
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○ 8개 협업 예시
▶ 2개의 박스를 연결해 하나의 블록이 됩니다. 각 블록의 하나의 박스에서 센싱을 하고 연결된 박
스에 값을 전송하여 이벤트가 발생하는 구조입니다.
○ 8개 박스 협업  시나리오
① 조도센서
- 어두워지면
  블록1 -> 블록2 -> 블고3 -> 블록4 순으로 건물 LED ON & 카페 1바퀴 회전
  => delay() 함수를 이용하여 블록간 순차적인 효과를 준다.
② 사운드센서
- 박수(소리감지) 카운트 횟수에 따라 이벤트 발생
  1. 모든 블록 동시에 가로등 ON
  2. 블록별 순차적 크레인 회전
  3. 건물 LED, 가로등 모두 OFF, 크레인 제자리로(0도) 회전

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