[아두이노] 아날로그 데이터 입출력

《 아날로그 데이터 입/출력 》

 

[ 아날로그 데이터 입력 ]

 - 아날로그 데이터 입력에 사용되는 함수는 analogRead()

 - 아날로그 데이터는 입력만 가능, 출력 불가능

 

 

① 가변저항 값 출력 예제

가변저항 값 출력 예제

// C++ code
// 가변저항 값 출력 예제
// int anologRead(uint8_t pin)
// 매개변수 : 아날로그 pin
// 반환 : 0~1023 사이 정수 값

void setup(){
 Serial.begin(9600);
  pinMode(A0, INPUT); // pinMode 설정 필요없지만 직관성을 위해 사용
}

void loop()
{
  Serial.println(analogRead(A0));
  
  delay(2000);
}

 

 

② 가변저항 값으로 LED 개수 조절 예제

// C++ code
// 가변저항 값에 따른 LED 개수 조절

int pins_LED[] = {13, 12, 11, 10};

void setup()
{  
 Serial.begin(9600);
 for(int i=0; i<4; i++){
   pinMode(pins_LED[i], OUTPUT);
 }
  
}

void loop()
{
  int adc = analogRead(A0);	// 가변 저항 값 읽어오기
  int count_led = (adc >> 8)+1;  // LED 개수 결정
  
  for(int i=0; i<4; i++){	// LED 점멸
  	if(i < count_led)
      digitalWrite(pins_LED[i], HIGH);
    else
      digitalWrite(pins_LED[i], LOW);
  }
  
  // ADC 값과 LED 개수 출력
  Serial.println(String("ADC : ") + adc + ", LED count : " + count_led);
  delay(1000);
}

시리얼 모니터 출력 결과

 

 

[ 아날로그 데이터 출력 ]

 - 아두이노 우노 보드는 아날로그 데이터 입력이 가능한 ADC를 포함하고 있지만 

   아날로그 출력이 가능한 DAC를 포함하고 있지는 않으므로 출력은 불가능

 - 대신 PWM 신호를 이용하여 아날로그 신호와 유사한 효과를 얻을 수 있음

 - PWM 신호는 구형파를 기본으로 하고, 한 주기 내에서 ON(HIGH) 상태인 시간의 비율로 표시

 - PWM 신호 출력을 위해 디지털 핀에 analogWrite() 함수를 통해 0~255 사이의 값을 출력

   함으로 서로 다른 듀티 사이클을 가지는 구형파를 출력 가능

 

듀티 사이클에 따라 생성되는 구형파

 

 

① RGB LED의 밝기 조절 예제

// C++ code
// RGB LED의 밝기 조절 

int RGB_LED[] = {12, 10, 9};

void handleRGB(int num){
  // Red 색상 조절, Green, Blue 끔
  if(num == 0){
    digitalWrite(RGB_LED[1], LOW);
    digitalWrite(RGB_LED[2], LOW);
    for(int i=255; i>=0; i--){
      analogWrite(RGB_LED[num], i);
      delay(10);
    }
  }
  // Blue 색상 조절, Red, Green 끔
  else if(num == 1){
    digitalWrite(RGB_LED[0], LOW);
    digitalWrite(RGB_LED[2], LOW);
    for(int i=255; i>=0; i--){
      analogWrite(RGB_LED[num], i);
      delay(10);
    }
  }
  // Green 색상 조절, Red, Blue 끔
  else if(num == 2){
    digitalWrite(RGB_LED[0], LOW);
    digitalWrite(RGB_LED[1], LOW);
    for(int i=255; i>=0; i--){
      analogWrite(RGB_LED[num], i);
      delay(10);
    }
  }
  else
    exit(0);
}
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  for(int i=0; i<4; i++){
  	pinMode(RGB_LED[i], OUTPUT);
  }
}

void loop() {
  
  // Red 점멸
  handleRGB(0);
  // Blue 점멸
  handleRGB(1);
  // Green 점멸
  handleRGB(2);
}

 

 

② 가변저항 값으로 4개의 LED 밝기 동일 조절 예제

// C++ code
// 가변저항 값으로 4개의 LED 밝기를 동일하게 조절
// PWM을 위한 출력의 최대값은 255이므로
// ADC의 최대값인 1023을 오른쪽으로 2비트 이동시켜 0~255 사이 값으로 전환

int pins_LED[] = {13, 12, 8, 7};

void setup()
{
 Serial.begin(9600);
 pinMode(A0, INPUT);	// 가변저항 연결 핀 입력으로 설정
  
 for(int i=0; i<4; i++){
   pinMode(pins_LED[i], OUTPUT);
 }
}

void loop()
{
  int ADC_value = analogRead(A0);	// ADC 값
  int PWM_value = ADC_value >> 2;   // PWM 값
  
  Serial.print(String("ADC value : ") + ADC_value);
  Serial.println(String(",   PWM value : ") + PWM_value);
  
  // LED 밝기 조절
  for(int i=0; i<4; i++){
  	analogWrite(pins_LED[i], PWM_value);
  }
  delay(1000);
}

가변 저항에 따른 시리얼 모니터 출력 결과

 

 

③ 가변저항 값으로 4개의 LED 밝기 연속 조절 예제

// C++ code
// 가변저항 값에 따른 LED 개수와 밝기 제어

int pins_LED[] = {13, 12, 8, 7};

void setup()
{
 pinMode(A0, INPUT);	// 가변저항 연결 핀 입력으로 설정
  
 for(int i=0; i<4; i++){
   pinMode(pins_LED[i], OUTPUT);
 }
  
 Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  int ADC_value = analogRead(A0);	// ADC 값
  int PWM_value[4] = {0,}; 
  
  Serial.println(String("ADC value : ") + ADC_value);
  
  for(int i=3; i>=0; i--){
    if(ADC_value >= 256 * i){
      PWM_value[i] = ADC_value - (256 * i); 
      ADC_value -= (PWM_value[i] + 1);
    }
    
    analogWrite(pins_LED[i], PWM_value[i]); // LED 밝기 조절
    Serial.print("  ");
    Serial.print(PWM_value[i]);
   }
  Serial.println();
  
  delay(1000);
}

시리얼 모니터 출력 결과