이 페이지의 목차
아이디어에 맞는 부품 고르기
학습 목표
- 표현할 아이디어에 필요한 센서와 액추에이터를 선택할 수 있다.
관련 성취기준
- [12소생02-02]
소프트웨어를 통해 아이디어를 표현하는 데 필요한 센서와 액추에이터를 선택하여 피지컬 컴퓨팅 시스템을 구성한다.
생각 열기 — 같은 아이디어, 다른 부품
「교실 문 앞에 사람이 오면 알려 주는 장치」를 만든다고 하자. 친구 A는 인체 감지 센서를 고르고, 친구 B는 초음파 센서를 고르고, 친구 C는 문에 버튼을 단다고 한다.
부품 고르기에는 정답이 하나만 있지 않다. 다만 아이디어가 무엇을 요구하는지에 따라 더 알맞은 부품이 있다.
아이디어를 부품으로 바꾸는 네 걸음
- ①
무엇을 알아채야 하나
아이디어 문장에서 「~하면」 부분을 찾는다. 「어두워지면」이라면 밝기를 재는 센서가 필요하다.
- ②
얼마나 자세히 알아야 하나
있다·없다만 알면 되나(디지털), 얼마나인지 숫자가 필요한가(아날로그)?
- ③
무엇으로 답해야 하나
「~한다」 부분을 찾는다. 빛·소리·움직임 가운데 무엇으로 답할지 정한다.
- ④
어느 보드에 붙이나
보드에 이미 달려 있나, 연결할 핀과 전원은 넉넉한가를 따진다.
카드를 누른 뒤, 넣을 통을 누른다. 통 안의 카드를 누르면 다시 나온다.
빛 센서
온도 센서
초음파 거리 센서
가속도 센서
소리 센서
버튼
- 해가 지면 저절로 켜지는 현관 조명 — 「해가 지면」 = 밝기가 줄면
- 반려 식물 방이 너무 더우면 알려 주는 장치 — 「너무 더우면」 = 온도가 높으면
- 자전거 뒤로 차가 가까이 오면 경고하는 장치 — 「가까이 오면」 = 거리가 짧아지면
- 넘어지면 보호자에게 알리는 밴드 — 「넘어지면」 = 갑자기 크게 기울거나 흔들리면
- 박수를 치면 켜지는 무드등 — 「박수를 치면」 = 소리가 갑자기 커지면
- 누르면 급식 메뉴를 읽어 주는 장치 — 사람이 직접 신호를 주면 된다
보드를 고르는 눈
센서를 정했으면 보드를 고른다. 마이크로비트는 많은 센서가 보드에 달려 있어 꺼내자마자 쓸 수 있다. 대신 달려 있지 않은 센서(예: 초음파 거리 센서)는 따로 연결해야 하고, 확장 보드가 필요하기도 하다. 아두이노 우노는 무엇이든 직접 연결해야 하지만, 그만큼 고를 수 있는 부품의 폭이 넓다.
| 센서 | 마이크로비트 v2 | 아두이노 우노 |
|---|---|---|
| 버튼 | 보드에 2개(A·B) | 연결 — 디지털 핀 |
| 빛 | 보드에 있음 (LED 화면이 잰다, 0~255) | 조도 센서 연결 — 아날로그 핀 (0~1023) |
| 온도 | 보드에 있음 (처리 장치 온도라 실내보다 조금 높게 나올 수 있다) | 온도 센서 연결 — 아날로그 핀 |
| 기울기·흔들림 | 보드에 있음 (가속도 센서) | 가속도 센서 모듈 연결 |
| 소리 크기 | 보드에 있음 (마이크) | 소리 센서 연결 — 아날로그 핀 |
| 거리 | 없음 — 초음파 센서를 핀에 연결 (전압을 맞춰야 할 수 있다) | 초음파 센서 연결 — 디지털 핀 2개 |
이 교과서의 가상 보드는 보드에 따라 쓸 수 있는 센서가 다르게 만들어 두었다. 마이크로비트 쪽에는 거리 센서가 없고, 아두이노 쪽에는 기울기 센서가 없다. 아래 미션은 일부러 마이크로비트로 시작한다. 무엇이 막히는지 직접 보자.
미션 — 주차 차단기
차가 20cm 보다 가까이 오면 차단기(서보)가 90도로 열리고, 멀어지면 0도로 닫히게 하자.
보드와 출력
센서 — 값을 바꿔 보자
규칙 — 위에서부터 차례로, 쉬지 않고 되풀이한다
진짜 보드에 올릴 코드 보기 —
전원도 부품이다
센서와 LED 몇 개는 컴퓨터의 USB 전원으로 충분하다. 그러나 서보 모터 여러 개나 네오픽셀 수십 개를 붙이면 보드가 내줄 수 있는 전류를 넘는다. 그러면 보드가 저절로 다시 켜지거나, 모터가 떨리거나, 색이 이상하게 나온다. 이럴 때는 모터와 네오픽셀에 따로 전원을 대고, 보드와 땅(GND)만 이어 준다.
도구보드와 부품 판정을 더 자세히 해 보고 싶다면
이 교과서를 만든 교사의 다른 앱 「피지컬 컴퓨팅 준비실」에서는 보드 8종과 부품 50종을 골라 「이 보드에 이 부품을 바로 붙일 수 있나」를 판정하고, 필요한 전원(전압·전류)을 계산해 볼 수 있다.
피지컬 컴퓨팅 준비실 열기 ↗내 아이디어의 부품 목록
약 20분만들고 싶은 장치 하나를 문장으로 적고, 네 걸음에 따라 부품 목록을 만든다.
부품 목록표
- 아이디어를 「~하면 ~한다」 꼴로 적었다
- 센서와 액추에이터를 모두 골랐다
- 보드를 고른 까닭을 적었다
글자 규칙으로 살펴보는 점검표다. 다 켜졌다고 좋은 답이 되는 것은 아니다 — 마지막 판단은 내가 한다.
적은 내용은 이 브라우저에만 저장된다. 다른 컴퓨터로 옮기거나 제출하려면 내려받는다.
확인 문제
개념 확인 문제
보기를 누르면 바로 채점된다. 틀려도 해설을 읽으면 된다.
「자전거 뒤로 차가 가까이 오면 진동으로 알린다」에 가장 알맞은 센서는?12소생02-02
마이크로비트 v2에 대한 설명으로 알맞지 않은 것은?12소생02-02
서보 모터 네 개와 네오픽셀 60개를 쓰는 작품에서 보드가 저절로 다시 켜진다. 가장 먼저 의심할 것은?12소생02-02
「얼마나 어두운지에 따라 불빛 밝기를 바꾸고 싶다」면 센서 값의 꼴은?12소생02-02
교과서에서 찾기
| 교과서 | 해당 위치 | 쪽수 |
|---|---|---|
| 교학사 | Ⅱ-1 피지컬 컴퓨팅 › 피지컬 컴퓨팅 시스템의 구현 | 40쪽 |
| 길벗 | Ⅱ-02 나의 아이디어가 작품이 된다 › 피지컬 컴퓨팅 시스템 구성 | 50쪽 |
| 삼양미디어 | Ⅱ-02 피지컬 컴퓨팅 시스템 구성 | 45쪽 |
| 씨마스 | Ⅱ-1 개념 학습 › 미디어 아트와 피지컬 컴퓨팅 | 48쪽 |
| 천재교과서 | Ⅱ-1 피지컬 컴퓨팅 시스템 › 피지컬 컴퓨팅 시스템의 구성 | 57쪽 |