기초부터 함께 하는 라즈베리파이 4

한기동 , 김강현 지음

복두출판사 2025년 03월 27일 출간 국내도서 : 2025년 03월 10일 출간

작품소개

책소개

현재 우리는 ‘제4차 산업혁명(the Fourth Industrial Revolution)’ 시대에 함께 살고 있다. 제4차 산업혁명의 핵심기술 첫 번째는 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 나타내는 ‘IoT(Internet of Things)’라고 부르는 사물인터넷 기술이며 두 번째는 빅 데이터(Big Data) 기술, 세 번째는 2018년 초, 암호화폐인 비트코인이 사회적 큰 이슈가 되었다. 그 주인공이 비트코인이며, 암호화폐를 가능하게 해주는 원천적인 기술이 블록체인(Blockchain) 기술이다. 네 번째는 3D 프린팅(3D Printing) 기술, 다섯 번째는 자율 주행 자동차(Self-driving Car 또는 Autonomous Vehicle)를 비롯한 스마트 모빌리티(Smart Mobility) 기술, 여섯 번째는 인터넷을 이용하여 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습하며, 이 학습으로 습득한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격으로 조정할 수 있는 인공지능(Artificial Intelligence) 기술이다. 위의 내용만 보더라도 우리는 4차산업혁명 시대에 공존하고 있다.


본 교재는 라즈베리파이를 이용하여 LED 제어, 숫자 표시기 제어, 조이스틱 제어, 센서 제어 등을 할 수 있도록 하였다. 특히 라즈베리파이는 기본 언어가 파이썬으로 되어 있다. 따라서 파이썬을 이용하여 제어할 수 있도록 하였다. 그리고 파이썬은 빅데이터 처리나 인공지능 머신러닝 관련 프로그래밍 분야에도 가장 많이 사용되는 언어이다.


끝으로 본 교재가 전자, 통신, 소프트웨어 분야를 공부하는 분들에게 라즈베리파이의 기초적인 이론과 실습 과정을 쉽게 배우고 이를 활용하는 데 도움이 되고 유용한 도구가 되어 주리라 믿는다.


본 교재가 출간되기까지 많은 도움을 주신 모든 분들 그리고 복두출판사의 대표님 이하 임직원 여러분께 깊은 감사의 뜻을 전한다.

목차

CHAPTER 1 Raspberry Pi 소개 [환경 구축]1. Raspberry Pi 개요
1) Raspberry Pi의 특징
2) Raspberry Pi의 종류 |

2. SD Card Format하는 방법
1) Window에서 SD Card를 Format하는 방법
2) SD Card Formatter를 공식 홈페이지를 이용하는 방법

3. Raspberry Pi 운영체제 설치
1) Raspberry Pi OS 설치하는 방법 |

4. PuTTy설치

5. VNC(Virtual Network Computing) viewer 설치
1) VNC의 구성 |
2) VNC(Virtual Network Computing) viewer 설치하는 방법

6. 노트북을 이용하여 Raspberry Pi Mobile Hotspot 연결하는 방법
1) Hotspot을 만드는 이유
2) 노트북 Hotspot(테더링) 기능 설정하는 방법
3) 노트북에서 Hotspot을 만드는 방법
4) Mobile Hotspot 연결하는 방법

7. Thonny(Python 개발 툴인 Thonny-Python IDE)
1) Python의 가상 환경(Virtual Environment) 구축하는 방법
2) Python Program을 변환시키는 방법
3) 라이브러리를 설치하기 위한 Regular 모드로 변환하는 방법
4) 가상 라이브러리 설치

8. 한글 설정하는 방법
1) 라이브러리를 최신 버전으로 Upgrade하는 방법
2) 한글로 설정하는 방법

9. 와이파이 환경 설정

10. 라즈베리파이를 키보드, 마우스 모니터 연결하여 사용하는 방법
1) 라즈베리파이를 키보드, 마우스 모니터 연결
2) 라즈베리파이를 원격으로 연결


CHAPTER 2 GPIO 일반1. GPIO(General Purpose Input Output, 범용 입출력 핀)
1) GPIO와 PORT의 차이점
2) GPIO 확장 보드
3) GPIO 핀 명칭
4) GPIO 개요

2. 라즈베리파이 라이브러리 설치
1) 파이썬인 경우
2) C언어의 경우 : 라즈베리파이 GPIO 제어(WiringPi 사용)


CHAPTER 3 GPIO를 이용한 LED 제어1. LED(Light Emitting Diode, 발광 Diode) 1개 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

2. LED(Light Emitting Diode, 발광 Diode) 2개 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

3. LED(Light Emitting Diode, 발광 Diode) 3개 순차 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

4. LED(Light Emitting Diode, 발광 Diode) 1개를 SWITCH 1개로 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

CHAPTER 4 GPIO를 이용한 7-Segment 제어1. 7 Segment
1) 7 Segment 구조
2) 7 Segment 모양
3) 0부터 9까지 숫자를 7Segment의 표현
4) 7 Segment 사용 시 주의사항

2. 7 Segment 제어 : 1~9까지 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

3. 7 Segment 제어 : 홀수 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

4. 7 Segment 제어 : 짝수 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

5. 7 Segment 제어 : 홀수, 짝수 제어
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명


CHAPTER 5 GPIO를 이용한 초음파 센서 제어1. 초음파 센서(Ultrasonic Sensor)
1) 초음파의 성질
2) 라즈페리파이에 사용되는 초음파 센서
3) 초음파 센서의 종류

2. 초음파 센서(Ultrasonic Sensor)로 거리 측정
1) 실습 내용
2) 준비물
3) 회로 구성
4) 파이썬 코드
5) 동작 설명

CHAPTER 6 GPIO를 이용한 LCD 제어1. LCD I2C(Liquit Crystal Display, 액정 표시 장치)
1) LCD I2C 통신의 기본원리
2) LCD I2C의 구성
3) LCD의 장단점

2. LCD I2C 실습
1) 실습 내용
2) I2C를 사용하기 위해서 라즈베리파이 4의 설정에서 I2C를 활성화하는 방법
3) I2C를 사용하기 위하여 다음 두 가지를 설치하여야 한다
4) 준비물
5) 회로 구성도
6) 파이썬 코드
7) 동작 설명


CHAPTER 7 GPIO를 이용한 JOYSTICK 제어1. Joystick
1) Joystick Pin

2. Joystick 실습
1) 실습 내용
2) MCP3008 데이터 시트
3) ADS1151 데이터 시트
4) SPI 설정
5) 준비물
6) 회로 구성도
7) 파이썬 코드
8) 동작 설명
9) Floating 현상

CHAPTER 8 GPIO를 이용한 Dot. Matrix 제어1. 8-Digit LED DRIVE Dot. Matrix(Max 7219)
1) Max 7219 DRIVE IC가 포함된 8×8 Dot. Matrix Display Module의 구성
2) 기능과 사양
3) 특징

2. 8-Digit LED DRIVE Dot. Matrix(Max 7219) 실습
1) 실습 내용
2) SPI 설정
3) 준비물
4) 회로 구성도
5) 파이썬 코드
6) 동작 설명

인물정보

저자(글) 한기동

한국폴리텍대학 부산캠퍼스 교수

저자(글) 김강현

한국폴리텍대학 부산캠퍼스 교수