아두이노 내친구 2: 라인트랙 자동차 만들기(키트 세트 포함)

최근 과학기술계의 화두는 4차 산업혁명, IoT(사물인터넷), 자율주행자동차, AI(인공지능) 등이다. 상기 기술을 통해 우리의 삶이 급속하게 변화될 것으로 예상된다.

한국의 청소년들이 이러한 미래 변화에 대응하기 위해서는 무엇이 필요할까?

이에 정부에서는 2018년부터 소프트웨어 교육을 초등생 및 중학생을 대상으로 의무화 하겠다고 밝혀왔다. 많은 기관과 전문가들이 다양한 소프트웨어 교육 콘텐츠를 선보이며, 준비하고 있다.

도서출판TOMATO 에서는 이에 발맞춰 코딩교육도서를 발간하게 되었다.

본 도서 시리즈는 코딩을 위한 코딩교육에서 벗어나, 코딩과 함께 전자회로를 구성하고 코딩의 결과를 모니터가 아닌 자동차, 드론 등 외부의 기기를 제어할 수 있는 피지컬 컴퓨팅에 초점을 맞췄다. 피지컬 컴퓨팅이란 쉽게 말해 컴퓨터 내에서 코딩 입력과 결과 출력을 하는 거에서 벗어나, 외부 기기를 제어하게 하는 IoT(사물인터넷)의 기반기술로 이해하면 된다.

본 도서를 통해 독자는 다음의 이점을 얻을 수 있을 것이다.

첫째, 코딩에 대한 원리와 기술 습득,

둘째, 전자 부품에 대한 이해와 회로 구성기술 체험,

셋째, 본인이 한 코딩 결과에 의한 외부 기기 제어,

넷째, 코딩과 전자부품의 조합을 통해 본인이 상상하는 기기의 셀프 제작,

다섯째, 코딩에 대한 지속적인 흥미 유발



또한 독자들이 코딩이나 전자회로 기술입문에서의 어려움을 최소화하기 위하여, 도서 내용에 맞춰 부품을 같이 셋팅하였기에, 본 도서 구매만으로 누구나 쉽게 IoT 코딩기술, 아두이노 기술을 체험할 수 있다.

시리즈별로 부품 및 콘텐츠를 레벨별로 분리·구성하여, 실력을 자연스레 향상시키며, 새로운 결과물(자동차, 드론 등)을 만들 수 있다.



발간방향



1권은 아두이노 입문 편이다. 기초적인 전자회로 구성 및 아두이노 보드 제어를 할 수 있다.



2권(금회 발간)은 1권의 내용과 부품을 기반하여 라인트랙 자동차를 만들 수 있다. 자동차 프레임(차체)과 모터, 관련 센서가 들어있어, 자동차를 만들고 실험할 수 있다.



3권(곧 발간예정)은 2권에 내용과 부품을 기반하여, 블루투스를 통한 자동차 조종과 함께 초음파 센서, 서보 모터를 통해 자율주행 자동차를 만들 수 있다.

앞선 1~3권이 자동차 만들기 시리즈이다. 도서에 포함되는 않은 다양한 부품에 대한 예시도 같이 포함하였기에, 자동차와 관련되어 다양한 응용을 할 수 있을 것으로 기대된다.



다음 시리즈는 드론 만들기와 환경모니터링 유닛 제작이 들어갈 예정이기 때문에, 독자들은 원하는 기기의 제작과 기술 습득을 책 구매만으로 할 수 있을 것이다.



이 책의 내용과 특징



'라인 트랙 자동차'란 라인 트랙을 따라 자율 주행하는 자동차로 라인 센서, 차체, 모터, 모터 드라이버 그리고 모든 사항을 컨트롤하는 아두이노로 구성되어 있다.



이 책은 코딩과 회로에 익숙하지 않은 독자들도 차를 만들 수 있도록 코딩과 회로를 상세하게 설명하였다. 차량 조립 방법을 그림과 함께 설명하였고 라인 센서와 스케치 코딩 예제를 포함시켰다.

또한, 모터의 기본에 관한 것들은 물론 모터 드라이버를 사용하여 속도와 전진 및 후진을 컨트롤하는 방법도 설명하였다.

최종적으로 모든 부품을 연결하는 회로와 스케치 코딩에 관한 설명으로 구성해 놓았다.

책과 함께 커다란 크기로 그려진 라인 트랙이 제공된다. 자동차를 완성하는 즉시 트랙 위에서 실제로 달리게 할 수 있다.



저자가 운영하는 웹페이지(http://cafe.naver.com/arduinofun)에서 완성된 코딩을 다운받아 바로 사용할 수도 있으며, 차량조립과 회로연결 동영상도 볼 수 있다.

◇ 책에 대하여

◇ 자동차 구성



Chapter 1 라인 트랙 자동차 구동 원리



Chapter 2 라인 센서 파악하기

1. 라인 센서 작동원리

2. 라인 센서 회로 연결

3. 회로 연결을 쉽게 해주는 브레드보드(빵판)

4. 라인센서 1개 연결 회로, 스케치 작성 및 테스트

5. 라인 센서 2개 연결 회로, 스케치 작성 및 테스트



Chapter 3 모터와 모터 드라이버

1. 모터 구동원리

2. 모터 드라이버 칩

3. 모터 드라이버 사용 모터 컨트롤하기

4. 모터 2대 컨트롤하는 회로와 스케치



Chapter 4 차체 조립

1. 구성 부품

2. 모터 및 바퀴, 배터리 팩 장착

3. 아두이노 보드, 모터 드라이버 및 센서 장착

4. 전체 연결 회로



Chapter 5 최종 스케치

1. 전체 스케치

2. 각 블록별 스케치 이해하기

3. 코딩 업로드와 시운전



Chapter 6 부록

1. 주요 아두이노 언어, 연산자 요약

2. L298N 모터 드라이버 사용할 때

[1] 모터 1개 연결

[2] L298N에서 모터 속도 조절

[3] L298N 모터 2개 연결

3. L298N 라인 주행 자동차 만들기

[1] 전체 회로

[2] 전체 스케치

4. 모터 실드 사용 모터 컨트롤

양세훈 저자 양세훈은

〈학력 및 경력〉

고려대학교를 졸업하고 미국 조지워싱턴 대학교에서 석사와 박사학위를 받았다.

조지워싱턴 대학교 공과대학 재료공학과 조교수를 역임하였다.

한국생산기술연구원 부교수 겸 수석연구원을 시작으로 다양한 연구개발에 참여하였다.

고속전철 차량 기술개발 사업기획 및 초창기 추진과 한독기술 협력사업 수행 등의 업적으로 은탑 산업훈장과 지식경제부/한국공학한림원/매경에서 선정한 100대 기술 주역 상을 수상하였다.

공학한림원 주니어공학교실 사업의 제안 기획을 하고 학생들에게 공학기술을 전파하고 있다.

서울대학교 공과대학 겸임교수이며 과학영재 아카데미에서 IT 분야 교수로 활동하고 있다.



▶ 고려대학교 공과대학 금속공학 학사

▶ 미국 조지워싱턴 대학교 재료공학 석사

▶ 미국 조지워싱턴 대학교 재료공학 박사

▶ 조지워싱턴 대학교 - 조교, 조교수

▶ 국제 경력 - 한ㆍ독 기술협력센터 소장

▶ 한국생산기술연구원 - 팀장, 단장, 센터장

▶ 한국공학한림원 정회원

▶ 금속학회, 표면학회 회원

▶ 겸임교수 역임(연세대, 한양대, 성균관대)

▶ 연구발전협의회 회장 역임



〈저서〉

▶ 아두이노 아이디어를 발명으로 (1) 〈TOMATO 출판사〉

▶ 아두이노 아이디어를 발명으로 (2) 〈TOMATO 출판사〉

▶ 아두이노 내친구 (1) 〈TOMATO 출판사〉



〈수상〉

▶ 은탑 산업훈장(2003년)

▶ 한국 100대 기술과 주역상(2010년) 지식경제부/한국공학한림원/매일경제신문