과학 영재를 만드는 아두이노 교실 2/e

최재철 , 마창수 지음

에이콘온 2024년 10월 22일 출간

작품소개

책소개

2016년 세종도서 학술부문 선정 도서 『과학 영재를 만드는 아두이노 교실』의 개정판!

과학 영재를 꿈꾸는 학생들, 자녀, 학생과 함께 직접 아두이노 작품을 만들어보며 흥미로운 과학 실습을 해보고 싶어하는 교사와 부모, IoT 프로그래밍에 입문해보고 싶은 초보 프로그래머 등 모든 사람에게 꼭 필요한 최고의 지침서다. 코드 한 줄 몰라도, 프로그래밍에 대한 지식이 없어도 최대한 이해하기 쉽고 누구라도 간단히 따라 만들 수 있게 설명했다. 프로그래밍에 관한 기초적인 부분도 설명하고 있으며, 가능한 중도에 포기하지 않도록 심혈을 기울여 집필했다. 어쩌면 생각보다 쉬운 개발에 놀랄 수도 있다.
개정판 최신 트렌드를 반영해 아두이노로 미세먼지 측정기, 자동차 속도 측정기, 가정용 채소 재배기를 제작하는 방법을 새롭게 추가했다. 또한 스크래치를 이용해 아두이노를 제어하는 방법도 배울 수 있다.

목차

1부. IoT와 아두이노
1장. IoT와 아두이노
1.1 IoT 시대
1.2 다양한 창작물과 활용 에
1.2.1 드론
1.2.2 3D 프린터
1.2.3 종이 비행기 키트
1.2.4 LED 큐브
1.2.5 3D 프린터로 찍어낸 노트북
1.2.6 다양한 경진대회
1.3 아두이노의 탄생
1.4 아두이노의 종류
1.5 아두이노 개발 환경
1.5.1 아두이노 통합 개발 환경 설치
1.5.2 아두이노 통합 개발 도구의 기본 구조

2장. 처음 사용하는 아두이노
2.1 아두이노 개발 도구 사용
2.1.1 기본적인 준비물
2.2 LED 램프 깜빡이게 하기
2.3 프로그래밍 구조 학습
2.4 처음 해보는 아두이노 프로그래밍
2.4.1 소스 코드 컴파일 및 업로드
2.4.2 실행 화면
2.5 브레드 보드 사용법

3장. 디지털 입력과 출력
3.1 입력과 출력의 개념
3.2 Hello World를 컴퓨터로 출력
3.3 컴퓨터에서 특정 숫자를 입력받아 LED 램프 동작
3.4 컴퓨터로 LED 램프 2개 조작
3.5 스위치 버튼을 이용한 LED 램프 동작

4장. 아날로그 입력과 출력
4.1 아날로그의 의미
4.2 포텐셔미터 신호 받기
4.3 아날로그 출력
4.4 포텐셔미터로 입력받아 LED 램프 밝기 조절
4.4.1 포텐셔미터를 아두이노와 연결

2부. 아두이노와 대화하기
5장. 다양한 센서
5.1 센서의 의미
5.2 기울기 센서
5.3 적외선 모션 센서
5.4 초음파 센서
5.5 조도 센서
5.6 온도 센서
5.7 온습도 센서
5.8 근접 물체 감지 센서

6장. 화면에 표시
6.1 세그먼트를 이용한 카운트 표시
6.2 8X8 도트 메트릭스를 이용한 하트 표시
6.3 16X2 LCD에 메시지 표시

7장. 아두이노로 소리내기
7.1 피에조 스피커를 이용한 계이름 연주
7.2 피에조 스피커를 이용한 음악 연주
7.3 빛의 밝기에 따라 연주

8장. 움직이는 모터
8.1 모터의 종류
8.2 DC 모터
8.2.1 DC 모터 사용법
8.2.2 실드 장착 방법
8.3 서보 모터
8.3.1 서보 모터 사용법
8.4 스텝 모터

3부. 응용 작품 제작
9장. 아이언맨의 아크 원자로 제작
9.1 하드웨어 구성
9.1.1 아두이노 우노와 나노의 크기 비교
9.2 소프트웨어 작성
9.3 정리

10장. 순서 암기 게임기 제작
10.1 하드웨어 구성
10.2 소프트웨어 작성
10.3 정리

11장. 승강기 제작
11.1 하드웨어 구성
11.2 소프트웨어 작성
11.3 정리

12장. 클라우드에 데이터 저장하고 제어하기
12.1 하드웨어 구성
12.2 소프트웨어 작성
12.3 정리

13장. 아두이노 미세먼지 측정기
13.1 Open API 사용하기
13.2 하드웨어 구성
13.3 소프트웨어 작성
13.4 정리

14장 자동차 속도 측정기 제작
14.1 모션 감지 센서를 이용해 고정식 과속 측정기 만들기
14.2 적외선 장애물 감지 센서를 이용해 고정식 과속 측정기 만들기
15장. 가정용 채소 재배기 제작
15.1 하드웨어 구성
15.2 소프트웨어 작성
15.3 정리

16장. 손가락 전자드럼 제작
16.1 하드웨어 구성
16.2 소프트웨어 작성
16.3 정리

17장. 계기 제작
17.1 하드웨어 구성
17.2 소프트웨어 작성
17.3 정리

부록
A.1 참고 사이트
A.2 라이브러리 추가 방법
A.3. 프로그래밍 기본
A.4. 마이크로컨트롤러와 마이크로프로페서 비교
A.5 옴의 법칙
A.6 기본 용어 정리
A.7 스크래치를 이용해 아두이노 제어하기

출판사 서평

이 책의 특징
초보자도 주변에서 쉽게 구할 수 있는 물건을 이용해서 상용 수준의 작품을 만들 수 있도록 상세한 설명과 사진을 담았다. 독자들이 책에서 배운 기술을 적용해서 일상 생활에서 사용할 수 있는 새로운 DIY 제품을 응용 제작할 수 있도록 돕는 데 목적을 두고 있다. 특히 3부, ‘응용 작품 제작’에서는 우리 주변의 물건들을 활용해서 제작할 수 있는 여러 가지 아이디어가 담긴 예제를 자세한 설명과 함께 직접 만들어 보며 알아본다. 평소에는 그냥 지나치던 물건들에 생명을 불어넣고 새로운 가치를 만들어 내는 일은 주변을 잘 살펴보고 기존과 다르게 생각해보는 발상의 전환에서 시작한다. 여러분도 에디슨을 뛰어넘는 창의적인 발명가 또는 과학자가 될 수 있을 것이다.

이 책의 대상 독자
■ 과학 영재를 꿈꾸는 초・중・고등학생
■ 과학 실습을 학생에게 가르치려고 하는 교사 및 부모님
■ IT 업계로 전향하려고 하는 비전공자
■ 졸업 작품을 제작하려는 공학계열 대학생 및 고등학생
■ IoT 관련 시제품을 제작하려는 기업과 스타트업을 준비하는 직장인

이 책의 구성
1부, IoT와 아두이노
IoT 기술의 의의와 개요를 소개하고, IoT와 아두이노의 연관성을 배울 수 있으며 아두이노의 기본 기능과 프로그래밍하는 기초 방법을 이해할 수 있다.

2부, 아두이노와 대화하기
아두이노에서 가장 많이 활용되는 대표적인 센서, 디스플레이, 모터 등 기본 기능을 다루며, 아두이노로 소리와 모터를 제어하는 방법을 자세히 다룬다.

3부, 응용 작품 제작
1부와 2부에서 배운 내용을 바탕으로 우리 주변에서 활용할 수 있는 다양한 응용 작품을 만들어 보면서 내가 가진 아이디어를 어떻게 현실화하는지 배운다.

작가정보

저자(글) 최재철

아두이노를 사랑하는 개발자로서 수년간 금융권에서 서비스 및 애플리케이션 개발을 담당했다. 현재는 SK에서 IoT와 인공지능 관련 업무를 하고 있으며, IoT 사내 강사를 겸하고 있다. 관심사는 아두이노 플랫폼, 오픈소스 하드웨어 프로젝트와 3D 프린팅이다. 아두이노와 3D 프린터로 무언가를 만드는 시간 이외에는 사진을 찍으며 자연을 즐긴다.

저자(글) 마창수

IMF 시절 대학을 졸업하고 취직을 위해 6개월간의 소프트웨어 엔지니어링 과정을 수료하고 개발자의 길로 들어섰다. 약 15년간 C, C++, MFC, 안드로이드, 자바 애플리케이션 서버, 리치 웹 UI 등 다양한 언어를 이용해 개발을 수행했다. 개발에 참여한 프로젝트는 그룹웨어, 증권 HTS, 위치기반 시스템(Location base System) 소프트웨어, 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System), 에너지 관리 시스템(Energy Management System), 원격 검침 시스템(Auto Meter Reading) 등이다. 이전에는 전문 영역에서 깊이를 더해가기 위해 노력했으며 현재 창의성을 발휘할 수 있는 다양한 응용 영역에 노력을 기울이려고 한다. 미래에는 빅데이터, 클라우드, IoT, 블록체인과 같은 새로운 기술이 산업의 변화를 이끌며 4차산업 시대로 이끌어 나갈 것이다. 이제 IT는 컴퓨터 전공자들의 전유물이 아니라 모든 산업 영역에서 필수적으로 가져야 하는 역량이 될 것이다. 이러한 변화에 맞춰 비전공자나 미래를 준비하는 학생을 위해 소프트웨어 교육에 도움 되고자 한다. 『왓슨을 이용한 인공지능 서비스 입문』(책만, 2017)의 공동 역자로 참여했다.