아두이노 나노는 아두이노 우노와 동일하게 ATMega328 MCU 칩을 사용하고 기능과 성능도 거의 동일하다. 나노 기종은 우노 기종에서의 핀소켓, 중복핀, 별도 전원단자 등을 생략해서 크기를 최소화한 것이다. 즉, 우노가 실습 편의를 위해 디자인되었다면 나노 기종은 다른 장치에 쉽게 부착해서 사용할 수 있도록 크기를 최소화한 디자인이라 할 수 있다.

아두이노 나노보드는 우노보도와 같이 mcu인 atmega328을 사용한다.

우노보드의 전원잭,핀소켓헤 부분.... 을 빼고 크기를 줄여서 만든 게 나노(nano) 보드이다.

사이즈가 작아서 케이스 장착에 좀더 수월하다.

기본사양

아두이노 나노 핀맵 (arduino nano board pin map)

나노보드의 핀 구조

ICSP Pins

아두이노 쉴드(Shield)는 특정 기능을 갖는 보드로써, 아두이노 MCU보드와 결합하여 호환 가능한 여러 부가 모듈과 연결하는 커넥터 구조를 포함한 부품이다. 특정 입출력 기능을 담당하는 부품으로, 아두이노에서 중요한 부품 중 하나이다.

아두이노의 입출력 커넥터에 연결할 수 있는 커넥터를 사용하고 각 부분품은 커넥터에 연결함으로써 적층(다층) 구조로 서로 연결한다.

아두이노 MCU 보드이 기능은 제한적이고, 이에 좀더 많은 기능들을 수행 하기위해하, 각종 센서나 기타 입출력 장치가 필요한 경우가 반드시 생긴다. 이에  따라서 이 모듈들을 연결하는 방법으로 쉴드를 사용할 수 있다. 쉴드가 연결되면 커넥터를 통해 각 층으로 모든 필요한 핀이 연결된다. 아두이노 쉴드는 보드와 보드를 결합하여 여러 가지 기능적 모듈들을 연결하는 방식이다.

커넥터의 연결 핀들이 위와 아래로 연결되면서 각 층에서 모두 사용할 수 있도록 구성되었다. 따라서 각 핀의 기능의 중복은 개발자가 판단하여 각층에서 선택적으로 사용하여야 한다.  몇몇 쉴드는 다른 복잡한 핀들을 거쳐서 보드와 직렬로 연결되지만, pc의 시리얼버스를 사용하는 경우 고유 주소를 할당받을 수 있기 때문에 병렬로 연결하여 사용할 수 있다.

우노보드는 아두이노 보드중 첫번째 모델이고, 아두이노  플랫폼의  참조모델이라,

아두이노우노 보드는  아두이노를 처음 시작할때 일반적으로  처음 접하는 보드이다.

우노 보드와 버전 1.0의 아두이노 소프트웨어(Arduino IDE)로 프로개발용 툴은 무상제공을 한다.
,Arduino IDE는 arduino.cc 사이트에서  다운받을수 있다.

우노보드 소개:

• 마이클칩사의 8bit 마이크로컨트롤러인 ATmeg328P(mcu)를  사용하는 보드이고,
  디지털 입력/출력 핀 14개(이 중 6개를 PWM 출력으로 사용할 수 있음)
• 아날로그 입력 6개
• 16MHz 클럭
• USB 연결
• 파워 잭
• ICSP 헤더 및 재설정 버튼이 있다.
• 전원 공급은 USB케이블,ac-dc  아답터 or  건전지로 가능
  
  

아두이노우노 보드 사양(Aruino uno board spec)

아두이노 우노 보드 핀 맵(arduino uno board pin map)

(출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinout_of_ARDUINO_Board_and_ATMega328PU.svg )

위  이미지는 commons.wikimedia.org 에 있는 자세한 pin-map 이미지이고

간략 핀맵 이미지는 아래와 같다.

1. 리셋버튼 : 재 시작시 사용 버튼 (프로그램 로딩후나, 동작중 재시작시)

2. LED-시리얼Tx,Rx : pc나 다른기기와 시리얼 통신시  송신(Tx),수신(Rx)되는 데이터들의 날라가는 상태 표시

3. 14x digital in/out :  프로그램에서 개별 포트별 설정 가능

4. 시리얼포트 Tx,Rx : 시리얼 연결 포트 (실제 시리얼 데이터 in,out 포트)

5. LED전원on : 전원공급상태용 LED

6. microcontolloer Atmea38P (8bit, 16MHz)

7. 6x analog in or digital in/out : 아날로그 포토로 사용시 입력 신호는 0~5v이며, 분해능력은 10bit ( 1024개로 분해) or  프로그램에서 설정시 아날로그 대신 디지털 in,out port로 사용가능

8. 전원 in(9v 배터리) : 별도의 9v 배터리 입력단자

9. 전원out : 5v ,3.3v 출력

10. DC아답터잭(7~12V) : 메인전원 입력 잭

11. USB 포트 : dc아답터 없이 USB포트로도 전원입력 가능하고, pc에서 프로그램 작성후 우노보드로 프로그램 로딩시 사용

우리가 일상에서 1년 365일 사용하는게 전기이다, 이 전기가 어느순간 문제가 생겨 없어진다면.... 세상은 어떻게 될까... 

상상조차 할수가 없다.

전기를 사용하면서, 전기에 대하 아는 것은 전공자들만 알고 일반적으로 잘모른다...  전기란것이 속을 들여다 보면 볼수록 어려운 존재이다.

아래 내용도 역시 어렵다..  그냥 참고만 해자.

전기(電氣, 영어: electricity)란 전하의 존재 및 흐름과 관련된 물리현상들의 총체이다. 전기는 번개, 정전기, 전자기 유도, 전류 등 일상적인 효과들의 원인이다. 또한 전기는 전파 따위의 전자기 복사를 발산하고 또한 수집할 수 있다.

물리학에서 다루는 전기는 다음과 같은 다양한 형태로 나타난다.

• 전하: 일부 아원자 입자가 전자기 상호작용을 결정하는 능력. 전하가 대전된 물질은 전자기장을 만들어내고, 또한 전자기장의 영향을 받는다. 전하는 음전하와 양전하가 있다.
• 전기장(정전기학 참조): 전하들은 전기장에 둘러싸여 있다. 전기장은 다른 전하에 가해지는 힘을 생성한다. 전기장의 변화는 광속으로 전달된다.
• 전위: 전기장이 전하에게 일을 하는 능력, 단위는 대개 볼트.
• 전류: 전하가 대전된 입자들의 운동 또는 흐름. 단위는 대개 암페어.
• 전자석: 움직이는 전하는 자기장을 만들어낸다. 전류도 자기장을 만들어낸다. 그리고 자기장의 변화는 전류를 만들어낸다.

전기공학에서는 전기를 다음과 같이 사용한다.

• 전력: 전류를 이용해 에너지를 공급한다.
• 전자공학: 진공관, 트랜지스터, 다이오드, 집적회로 등의 능동소자 및 관련된 수동소자 기술로 만든 회로를 다룬다.
• 전기는 17세기와 18세기까지 비록 과학적인 진보가 오지 않았을지라도, 고대 이래로 연구되어 왔다. 전기가 19세기 후반까지 되지 않았을지라도, 전기 기술자들은 산업적인 사용과 거주에 관한 사용에 전기를 사용할 수 있었다. 이 시기는 전기 기술 발전에 있어 빠른 확장이 목격되었다. 에너지 원천으로서 전기의 비범한 융통성은 운송, 난방, 빛, 통신, 계산을 포함하는 거의 무제한으로 응용될 수 있다는 것을 의미한다. 전력은 현대 산업 사회의 중추이다.

[출처: 위키백과]

실제 전기는 눈에 보이지 않고, 아주아주 먼 옛날부터 존재 해 왔었고 시간이 흘러 흘러서 근대(17세기경)에 와서 서서히 전기의 존재를 조금씩 조금씩 발견을 하면서 현제까지 수많은 발전을 하면서 왔다.

전기의  역사                                                                            

A. 정전기도 일종의 전기이다, 기원전 600년경 그리스의 탈레스라는 철학자가 ,호박이라는 보석을 모피로 닦은후 깃털이나 비슷한류의 것들을 끌어당기는 현상을 발견했고 이 현상이 자석과 비슷한 자성의 성질이라고 여겼고, 훗날 과학자들에 정전기 현상으로 밝혀낸다.

B. 1600년, 윌리엄 길버트(영국 의사이자 물리학자)는 검진기(versorium) 정전기  실험도구를 직접 만들어서 , 마찰을 통해 정전기들이 발생하는것과 그렇지 않은것들 구분하는데 성공을 해서 오늘날 쓰고있는 대전열표를 나오게 되었다.

,또한 자석에 대해서 많은 연구를 해서 지구가 거대한 자석이라서 나침반이 북쪽을 가리키는 원인을 찾은 사람이고, 철성분이 자석에 의해 자화(자성을 가짐)되고, 자석에 열을 가하면 자성이 약해지거나 없어진다는것을 실험을 통해 증명을 했다 

C. 1733년 프랑수아 뒤페이(프랑스 화학자)는 정전기로 대전된 2개는 서로 땡기거나 밀어내는 2가지의 전기적 성질이 있다고 생각을 했고

D. 1745년 클라이스트(독일이 목사)와 뮈스헨부르크(네덜란드의 과학자)가 라이덴병(네덜란드 라이덴 대학에서 발명을 해서 라이덴병)을 발명하여 유리를 사이에 안,밖으로 금속판을 둘른형태이고, 정전기를 대전된 물체를 유리병위에 있는 금속막대에 갖다대면 금속박 표면에 전하가 충전된다는 것을 밝혔고, 이것이 현재 전자부품중 하나인 콘덴서의 시초이다 > 전하를 충전하면 다시 꺼내어 쓸수 있다는것도 알게 되어 이후  전기실험실에서 전원을 사용을 하기 시작했고,

위의 라이덴병을 계기로 전기연구의 활발히 시작하게 되었다.

아두이노 (Arduino) 란?

아두이노(Arduino)는 전기전자&프로그램 전공자가 아니어도,

어느 정도만 공부해서 이미 만들어져 있는 하드웨어(보드들과 입출력 가능한 각종 모듈-센서,릴레이,스위치,led,등...)하드와 소프트웨어( C/C++)를 기반으로 하는 오픈 소스 플랫폼이다.

아두이노(Arduino) 보드로 필요한 입력 정보들을 읽을 수 있다.

예로) 전등 on/off 센서신호, 버튼들의 입력 상태 정보들을 원하는 출력 대상으로 변환할 수 있다. 전등 on/off, LED 켜기, 릴레이 작동, 스피커 출력....

보드에는 두뇌 기능을 하는 작은 마이크로컨트롤러(Microcontroller) 또는 MCU(Micro Controller Unit)라는 칩이 내장되어 있고 이 칩주변에 입.출력 신호들을 처리 하기 위한 기본적인 하드웨어 부분들이 있고, 

이 보드를  제어및 사용하기 위해서 이 보드들의 주변에 와이어나 브레드 보드을 이용해서 입.출력 모듈들을 연결 해주고, 아두이노 프로그램 개발툴(arduinp ide)로 간단하게 프로그램을 작성해 주면 된다.

이 아두이노는 여러 분야들인 간단한 응용에서 복잡한 응용에 적용 되면서, 이미 몇천개의 많은 프로젝트에 사용을 해 왔고,

지금도 학생, 취미 활동가,예술가, 프로그래머, 프로페셔널 등 세계적인 메이커 커뮤니티가 오픈 소스 플랫폼에서 활동중이고, 이들의 기여는 초보자와 전문가 모두에게 큰 도움이 될 수 있는 많은 양의 자료들을 무료로 얻을수 있고 , 각자 개인의 업무에 맞게 약간의 수정을 해서 사용 가능하다.

아두이노 탄생은 이탈리아의 "이브레아 상호작용디자인연구소(Ivrea Interaction Design Institute)" 에서 전기.전자 지식과 프로그래밍에 대한 지식이 없는 비전공 학생들을 위해서  만들어졌고, 시제품 제작은 짧은 시간에 만들기 위한 쉬운 도구로 만들어졌다.

또한 아두이노는 간단한 동작기능에서 좀더 발전을 하면서 IoT 어플리케이션,웨어러블,3D프린팅.... 아두이노 하드웨어와 소프트웨어를 통해 점점 우리의 주변에 사용되는 제품들에 응용이 되고 있다.

 아두이노의 입력샌서및 케이블하네스 예

아두이노의 작동기 이미지 예

아두이노는 전기전자&프로그램 전공자가 아니어도,

어느 정도만 공부해서 이미 만들어져 있는 하드웨어(보드들과 입출력 가능한 각종 모듈-센서,릴레이,스위치,led,등...)하드와 소프트웨어( C/C++)를 기반으로 하는 오픈 소스 플랫폼이다.

아두이노(Arduino) 보드로 필요한 입력 정보들을 읽을 수 있다.

예로) 전등 on/off 센서신호, 버튼들의 입력 상태 정보들을 원하는 출력 대상으로 변환할 수 있다. 전등 on/off, LED 켜기, 릴레이 작동, 스피커 출력....

보드에는 두뇌 기능을 하는 작은 마이크로컨트롤러(Microcontroller) 또는 MCU(Micro Controller Unit)라는 칩이 내장되어 있고 이 칩주변에 입.출력 신호들을 처리 하기 위한 기본적인 하드웨어 부분들이 있고, 

이 보드를 제어및 사용하기 위해서 이 보드들의 주변에 와이어나 브레드 보드을 이용해서 입.출력 모듈들을 연결 해주고, 아두이노 프로그램 개발툴(arduinp ide)로 간단하게 프로그램을 작성해 주면 된다.

지금도 학생, 취미 활동가,예술가, 프로그래머, 프로페셔널 등 세계적인 메이커 커뮤니티가 오픈 소스 플랫폼에서 활동중이고, 이들의 기여는 초보자와 전문가 모두에게 큰 도움이 될 수 있는 많은 양의 자료들을 무료로 얻을수 있고 , 각자 개인의 업무에 맞게 약간의 수정을 해서 사용 가능하다.

아두이노 탄생은 이탈리아의 "이브레아 상호작용디자인연구소(Ivrea Interaction Design Institute)" 에서 전기.전자 지식과 프로그래밍에 대한 지식이 없는 비전공 학생들을 위해서 만들어졌고, 시제품 제작은 짧은 시간에 만들기 위한 쉬운 도구로 만들어졌다.

또한 아두이노는 간단한 동작기능에서 좀더 발전을 하면서 IoT 어플리케이션,웨어러블,3D프린팅.... 아두이노 하드웨어와 소프트웨어를 통해 점점 우리의 주변에 사용되는 제품들에 응용이 되고 있다.

아두이노의 장점

• 하드웨어 완전한 오프소스 
• 소프트웨어도 오픈소스 (전세계 수많은 사용자들이 직접 사용한 소스들을 오픈) 
• 오픈소스라 지속적으로 성장이 가능하다.
• 수만은 사용자들의 경험적인 오픈소스로 접근이 쉽다
• 접근이 쉬어 내가 필요로 하는 프로젝트물을 찾아서 사용 할수있고, 이에 대한 감사로 본인이 응용한 결과물을 오픈하면서 서로가 도움을 주는것이다.
• 어떠한 프로타입 제작시 많은 비용 절감이 가능하다. ( 예 - 전에는 보드와간단한 입.출력 추가해서 뭔가를 만들려고 고 해도 최소 몇십만원에서~ 몇백만원까지 나왔다) 
• 해당 전문가가 아니라도, 비전문가도 사용할 수 있다.
• 가격이 부담되지 않는다.

아두이노 응용 예

• 학교에서 저렴한 비용의 과학기구( 물리, 화학,전기,전자..)에 적용 및 기계적 요소와도 연동 가능.
• 실업무에서 프로토타입 개발및 실 제품에 적용
• 예술가들의 응용 ( 소리, 빛.)
• 3D프린트,드론,IoT (사물인터넷)...
• 농업분야 - 하우스온도 조절, 빛이 필요한곳에 빛 조절...
• 응용분야는 매우 많이 다양하다.

위의 응용 자료는 아두이노 사이트나 커뮤니트 사이트에 보면 많은 소스들이 오픈이 되어 있어, 배워서 사용하고자분들은 언제든지 사용이 가능하다.

https://www.arduino.cc/ : 아두이노 공식 대표 사이트

https://blog.arduino.cc

: 아두이노 공식 블로거 ( 그동안 아두이노를 통해 전 세계 수많은 메이커들이 직접 만들면서 시행착오들을 겪으면서 나온 실생활,실업무, 학교에서 기초과학, 기계분야, 교육,언어,이미지... 프로젝트 등이 카테고리별로 나와있고, 본인에게 필요한 콘텐츠들을 찾아보면 괜찮은 콘텐츠들도 많이트 있다.

아두이노 보드 모델별, 프로젝트 카테고리별, 연도별로 분류하여 자료를 찾을 수도 있다. 

국내 사이트는 포털 사이트들(구글,다음.네이버...) 에서 검색을 하면 많이 나온다.