[(기초전자실습)] Practice of AND gate through Arduino

[(기초전자실습)] Practice of AND gate through Arduino

                            <Arduino를 통한 AND 게이트 실습>

 

아두이노를 통해 And게이트를 구현하는 방법에 대해서 소개하려고 합니다.
먼저 아두이노에 관한 내용을 소개하면서 간단한 저항 읽는 방법 등의 내용으로 글을 시작하겠습니다.
= I will show you how to implement And gate through Arduino.
= First, I will start with a brief introduction to the article about Arduino and how to read simple resistance.

번호	언어 (Language)	단어(Word)	한글 읽기	뜻(Means)
1	영어(English)	through	뜨롯	통하여
2	영어(English)	Practice	프레티스	실습, 연습, 실험
3	영어(English)	show	쇼	보이다.
4	영어(English)	brief	브리프	간결한, 무뚝뚝한
5	영어(English)	article	아티클	글, 논문, 기사, 조항, 물건, 관사

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1. 아두이노 zip 타입 - 드라이버(Driver) 설치하기

 

아두이노(윈도우 버전)를 설치 또는 압축을 해제하면 아래의 그림과 같은 내용을 살펴볼 수 있습니다.

 

 

그림 1-1. Arduino 압축 해제한 폴더 내용

 

 

그림 1-2. Arduino 압축 해제한 폴더 내용(Drivers)

 

윈도우 기반에서 설치하는 경우에는 dpinst-amd64(64bit), dpinst-x86(32)을 실행하여 설치할 수 있습니다.

 

 

그림 1-3. Arduino USB Driver 설치 모습

 

그림 1-4. Arduino 드라이버 설치 완료

 

그림 1-5. Arduino 드라이버 설치 완료(USB - COM3)포트

 

 

그림 1-6. Arduino 화면

 

아두이노는 JDK 또는 JRE가 먼저 설치되어야만 동작합니다.

 

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2. 부품 / 실습 도구 구성

 

다음은 부품 및 실습에 필요한 도구의 구성입니다.

                                                표 2-1. 부품 품목표

번호 (Number)	부품명(PartName)	구분(Type)	수량(Count)	비고(Remarks)
1	브레드보드(Breadboard)		1개
2	아두이노 Uno R3	보드(Board)	1개
3	FTDI to USB 케이블	USB 케이블(Cable)	1개
4	M74HC0881	And게이트(IC)	1개
5	LED 초록색(발광 다이오드)	LED	1개
6	저항	저항 (16k ohms 5%)	2개	저항색깔표, 저항색상계산기 참고
7	리드선		8개

 

 

                                                                           표 2-2. 부품 형상

 

브레드보드(BreadBoard)	아두이노 우노 보드, USB케이블
74HC08 - IC
저항 (16k ohms 5%)

 

 

2-1. 저항의 읽기(Reading resistance)

 

아래의 색깔띠를 보고 저항을 읽으면 됩니다.

You can read the resistance by looking at the color band below.

번호	언어 (Language)	단어 (Words)	한글 읽기	뜻(Means)
1	English(영어)	resistance	레시스텐스	저항
2	English(영어)	can	캔	할 수 있다.
3	English(영어)	looking	룩킹	1. …으로 보이는 2.「…하게 보이는」「생김새가 …한」의 뜻 3..…한 얼굴을 한
4	English(영어)	at the color band	엣 디 칼라	색깔 밴드에서
5	English(영어)	color	칼라	색
6	English(영어)	read	리드	읽다.
7	English(영어)	below	비로우	아래

 

 

 

 

그림 2-1-1. 저항 색 분류

 

그림 2-1-1을 보면, 어떻게 구체적으로 계산하는지 등은 나와있지 않습니다.
아래의 메모에는 저항색을 읽는 방법에 대해서 구체적으로 나와있습니다.
참고하기 바랍니다.

예)

띠의 색깔은 편의상 앞글자만을 따서 부르는 경우가 많다. 예를 들어 '파랑색, 회색, 갈색, 은색'으로 표시되어 있는
저항은 편의상 '파회갈은'으로 부르며, 저항값 680 옴에 오차 10퍼센트 내외라는 것을 뜻한다.

파회갈은 : 68×101옴 ±10%
빨갈빨금 : 21×102옴 ±5%
주주갈금 : 33×101옴 ±5%
갈갈검빨갈 : 110×102옴 ±1%
주흰검갈갈 : 390×101옴 ±1%

- 위키피디아 -

 

 

번호	언어 (Language)	단어 (Words)	한글 읽기	뜻(Means)
1	English(영어)	significant	시기니피캔트	1.중요한 2.상당한 3.의미심장한 4.의미 있는 5.중대한
2	English(영어)	figures	피겨s(스),	1.모습 2.(세간에 이목을 끄는) 인물 3.모양 4.…을 숫자로 나타내다 5.…을 장식하다
3	English(영어)	black	블랙	검정색
4	English(영어)	brown	브라운	갈색
5	English(영어)	red	래드	빨강색
6	English(영어)	orange	오랜지	오랜지색
7	English(영어)	yellow	앨로	노란색
8	English(영어)	green	그린	녹색
9	English(영어)	blue	블루	파란색
10	English(영어)	violet	바이올렛	보라색
11	English(영어)	grey	그레이	회색
12	English(영어)	white	화이트	흰색
13	English(영어)	gold	골드	금색
14	English(영어)	silver	실버	은색
15	English(영어)	none	논	없음
16	English(영어)	Multiply	멀티플라이	곱하다.
17	English(영어)	tolerance	토레렌스	공차
18	English(영어)	Temperature 축약어:Temp	탬퍼레츄어 /탬프	온도
19	English(영어)	coefficient (축약어: coeff)	코에피시언트/ 코이프	계수
20	English(영어)	Fail	페일	실패
21	English(영어)	Rate	레이트	비율

 

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3. 게이트 읽기(데이타시트 보는 방법)

     < Read Gate (How to view datasheet) >

 

아래의 사이트에 접속합니다.

 

 

그림 3-1. AllDataSheet.co.kr

 

그림 3-1처럼 사이트에 접속한 후 부품명을 검색합니다.

 

 

그림 3-2. 부품에 맞는 데이타시트 선택하기

 

보유하고 있는 기종의 IC에 맞는 데이타시트를 클릭합니다.

 

 

그림 3-3. 데이터시트 PDF 파일, AllDataSheets

 

그림 3-3처럼 데이터시트를 확인합니다. PDF 파일을 자세히 관찰하면 해당 부품에 대한 설계 사양도를 볼 수 있습니다.

 

 

그림 3-4. 핀 배열도

 

그림 3-4의 핀 배열도를 참고하도록 합니다.

 

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4. 구현(Implements)

 

아래와 같이 브레드보드에 부품들을 체결하도록 합니다.

 

번호	부품명	체결 시작 위치	체결 종료 위치	비고(Remarks)
1	저항	게이트의 A입력단자	+
2	저항	게이트의 B입력단자	+
3	노란색 선	VCC(3.3V)	LED (긴다리)
4	+ 리드선	브레드보드 (+) Ln1	아두이노의 GND(+)
5	- 리드선	브레드보드 (-) Ln1	VCC(3.3V)
6	게이트	적당한 위치
7	게이트 14번 리드선 (VCC)	14번	+
8	LED	다리(긴 거, 작은 거) 순서	적당한 위치
9	게이트 입력Y 리드선	Y입력	LED 작은 다리
10	게이트 7번 리드선 (GND)	7번	-

 

 

 

그림 4-1. 브레드보드에 체결한 부품들, 도도(Dodo)

 

 

 

그림 4-2. 완성 코드, 도도(Dodo)

[첨부(Attachment)]

example.7z

코드 설명은 간단합니다.

HIGH로 출력할 때, 게이트 입력을 1, LOW로 표현하면 게이트는 입력 0으로 처리합니다.

 

참고로 알면 도움되는 것

- 실제로 논리회로에서 입력 A의 1, 입력 B의 1은 실제로는 1이 아닙니다.
   미세하게 파형이 움직입니다.

 

실제로 그림 4-1, 그림 4-2와 같이 구현하면, 동작하는데 반응이 특이합니다.

입력 A	입력 B	출력 Y (LED)
LOW	LOW	출력(녹색) 또는 OFF(출력 없음)
LOW	HIGH	출력(녹색)
HIGH	LOW	출력(녹색)
HIGH	HIGH	OFF(출력 없음)

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5. 참고자료(Reference)

 

1. AllDataSheet, AllDataSheet, https://www.alldatasheet.co.kr/, 접속일자 2018-07-25

2. 74HC08 데이터시트, Datasheet, 올데이터시트, https://www.alldatasheet.co.kr/view.jsp?Searchword=74HC08, 접속일자 2018-07-25

3. Arduino - Software, Arduino, https://www.arduino.cc/en/Main/Software, 접속일자 2018-07-25

4. Resistor color code, Resistorguide, http://www.resistorguide.com/resistor-color-code/, 접속일자 2018-07-25

5. 저항기, 위키피디아, https://ko.wikipedia.org/wiki/저항기, 접속일자 2018-07-25

6. looking - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=looking, 접속일자 2018-07-25

7. figures - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=figures, 접속일자 2018-07-25

8. article - 다음 어학사전, http://dic.daum.net/search.do?q=article, 접속일자 2018-07-25