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2021정보영재>피지컬컴퓨팅
2주차
아두이노의 통신 - UART, I2C, SPI
아두이노의 통신 - UART, I2C, SPI
아두이노 직렬(Serial) 통신
아두이노 직렬(Serial) 통신
직렬(Serial) 통신 vs 병렬(Oarallel) 통신
직렬(Serial) 통신 vs 병렬(Oarallel) 통신
출처] https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=prnbada7&logNo=221377457826
동기(Synchronous) vs 비동기(Asynchronous)
동기(Synchronous) vs 비동기(Asynchronous)
출처]https://sites.google.com/site/jaesoon01050987702/studying-robotics/microprocessor/serialcommunicationinterface-02
아두이노 UART(범용 비동기 송수신) - 병렬 데이터를 직렬로 전송
아두이노 UART(범용 비동기 송수신) - 병렬 데이터를 직렬로 전송
직렬 통신 실습
직렬 통신 실습
[실습1] 직렬 통신 송신 1_serial_output.ino
[실습1] 직렬 통신 송신 1_serial_output.ino
// 1초에 한번씩 문자열 송신
void setup() {
Serial.begin(9600); //통신속도 9600으로 직렬 통신 시작
}
void loop() {
Serial.println("hello"); // 문자열 송신
delay(1000); // 1초 기다리기
}
/* 더 알아보기
* Serial.print()
* 숫자 1씩 증가시키면서 출력하기
*/
[실습1] 출력 화면
[실습2] 직렬 통신 문자 수신 2_serial_input_read.ino
[실습2] 직렬 통신 문자 수신 2_serial_input_read.ino
// 시리얼통신 입력 버퍼값 읽기
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.print("수신버퍼 문자 수: ");
Serial.println(Serial.available());
//수신버퍼 데이터 읽기
if(Serial.available()>0)
Serial.println((char)Serial.read()); // 문자로 출력
delay(1000);
}
/* 더 알아보기
* a와 97은 같은가? ASCII코드란?
* 문자로 출력하려면? char 캐스팅
* 'line ending 없음'과 '새줄'의 차이는?
*/
[실습2] 출력 화면
노트북 → 아두이노
abcde 를 입력하고 [전송]한다.
*'새줄'을 포함하여 전송함
아두이노 → 노트북
수신한 a,b,c,d,e,엔터 총 6개 문자를 버퍼에서 하나씩 읽어서 노트북으로 전송
[실습3] 직렬 통신 문자열 수신 3_serial_input_string.ino
[실습3] 직렬 통신 문자열 수신 3_serial_input_string.ino
// 시리얼통신 입력 문자열 읽기
String inString = "";
char inChar;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Serial begin.");
}
void loop() {
if(Serial.available()>0){
while(Serial.available()>0){
inChar = (char)Serial.read();
inString = inString + inChar;
}
Serial.println("읽은 값: " + inString);
inString = ""; //다음번 읽기를 위해 초기화
}else{
Serial.println("버퍼 비었음");
}
delay(1000);
}
/* 더 알아보기
* 한 줄 더 나오는 이유는?
*/
[실습3] 출력 화면
노트북 → 아두이노
abcde 를 입력하고 [전송]한다.
*'새줄'을 포함하여 전송함
아두이노 → 노트북
수신한 "abcde엔터" 총 6개 문자를 문자열로 만들어서 노트북으로 전송
[실습4] 수신 문자열 살펴보기 4_serial_input_buffer.ino
[실습4] 수신 문자열 살펴보기 4_serial_input_buffer.ino
// 시리얼통신 입력 문자열 들여다 보기
String inString = "";
char inChar;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Serial begin.");
}
void loop() {
if(Serial.available()>0){
int cnt=0;
while(Serial.available()>0){
inChar = (char)Serial.read();
inString = inString + inChar;
Serial.print("inString["+ (String)cnt +"] == ");
Serial.print(inString[cnt]);
Serial.print(" : ");
Serial.println(inString[cnt],DEC);
cnt++;
}
Serial.println("읽은 문자열: " + inString);
inString = ""; //다음 수신을 위해 초기화
}
delay(100);
}
[실습4] 출력 화면
노트북 → 아두이노
abcde 를 입력하고 [전송]한다.
*'새줄'을 포함하여 전송함
아두이노 → 노트북
수신한 "abcde엔터" 총 6개 문자가 저장된 수신 버퍼의 내용을 하나씩 거내어 노트북으로 전송
[실습5] 직렬 통신 명령어로 내장 LED 제어 5_serial_control_led.ino
[실습5] 직렬 통신 명령어로 내장 LED 제어 5_serial_control_led.ino
// 시리얼통신 입력 명령어 수행 - 전등(LED) 제어
#define LAMP 13 // 내장 LED를 램프로 정의
String inString = "";
char inChar;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Arduino ready.");
Serial.println("[USAGE] L1: LED ON, L0: LED OFF");
Serial.println("* Note: set to 'line ending 없음'");
pinMode(LAMP, OUTPUT);
}
void loop() {
if(Serial.available()>0){
while(Serial.available()>0){
inChar = (char)Serial.read();
inString = inString + inChar;
}
if(inString=="L1"){
digitalWrite(LAMP, HIGH);
Serial.println("LAMP ON");
}else if(inString=="L0"){
digitalWrite(LAMP, LOW);
Serial.println("LAMP OFF");
}else{
Serial.println("What? [USAGE] L1: LED ON, L0: LED OFF");
}
// 다음 문자열 수신 준비
inString = "";
}
delay(100);
}
[실습5] 출력 화면
노트북 → 아두이노
다음의 명령어를 전송한다.
> L0: LED 끄기
> L1: LED 켜기
* 'line ending 없음'으로 전송
아두이노 → 노트북
수신한 명령을 수행하고 결과를 노트북으로 전송
[실습6] 직렬 통신 명령어로 신호등 LED 제어 6_serial_conrol_RGB.ino
[실습6] 직렬 통신 명령어로 신호등 LED 제어 6_serial_conrol_RGB.ino
// 시리얼 통신으로 신호등 LED 제어하기
// [가정] 빨강led:전등(L), 노랑led:에어컨(A), 초록led:출입문(D)
// [명령어] 0: 끄기(닫기), 1: 켜기(열기)
// 예)L0(전등 끄기), A1(에어컨 켜기), D1(문 열기)
#define LED_R 13 // 빨강led, 전등(L)
#define LED_Y 12 // 노랑led, 에어컨(A)
#define LED_G 11 // 초록led, 출입문(D)
String inString = "";
char inChar;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Arduino ready.");
pinMode(LED_R, OUTPUT);
pinMode(LED_Y, OUTPUT);
pinMode(LED_G, OUTPUT);
}
void loop() {
if (Serial.available()){
while(Serial.available()){
inChar = (char)Serial.read();
inString += inChar;
}
// 수신 문자열 파싱
String inNumber = inString.substring(1, inString.length()); // 제어값 x만 취함
int inValue = inNumber.toInt(); // 제어값 x를 정수로 변환
if(inString[0]=='L'){
digitalWrite(LED_R, inValue); // 전등 제어
Serial.println("Lamp "+(String)inValue);
}else if(inString[0]=='A'){
digitalWrite(LED_Y, inValue); // 에어컨 제어
Serial.println("Aircon "+(String)inValue);
}else if(inString[0]=='D'){
digitalWrite(LED_G, inValue); // 출입문 제어
Serial.println("Door "+(String)inValue);
}else
Serial.println("What?");
// 다음 문자열 수신 준비
inString = "";
}
delay(100);
}
[실습6] 회로 구성
[실습6] 회로 구성
- 아두이노와 삼색신호등 연결
[아두이노]-[삼색신호등]- [기능]
13번 - 빨강LED - 전등(L)
12번 - 노랑LED - 에어컨(A)
11번 - 초록LED - 출입문(D)
GND - GND
- 명령어(프로토콜)
L0: 전등 끄기, L1: 전등 켜기
A0: 에어컨 끄기, A1: 에어컨 켜기
D0: 출입문 닫기, D1: 출입문 열기
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