25.5.3 jumper wire
점프와이어는 회로를 구성할 때 부품과 회로를 서로 연결하는데 사용한다. breadboard를 사용하면 전선을 사용하지 않고도 전자부품들을 Raspberry Pi에 어느 정도 연결할 수는 있지만, breadboard 위의 행과 행 사이를 연결하려면 여전히 전선이 필요하다.
점퍼와이어로 사용하는 선은 연선(stranded wire)보다는 단선(solid wire)이 좋다. 이것은 단선이 breadboard의 구멍에 끼우기가 더 쉽기 때문이다. 또한 여러 가지 색깔의 전선을 사용하면 용도에 따라 색깔로 구분할 수 있어 더 좋다.
25.5.2 breadboard
25.5.2.1 breadboard 구조
breadboard는 속칭 빵판이라고도 하는데, 전면에는 전선을 끼울 수 있는 2.54mm 간격의 구멍이 격자 모양으로 배치되어 있어 전자부품을 끼우고, 다시 뺄 수 있도록 되어 있는 장치이다.
아래 그림에 보이는 것이 통상적인 breadboard의 모습이다. 좌우에 세로로 빨간색과 파란색 두 줄이 그려져 있는 부분을 Bus 영역이라고 한다. 보통 전원을 연결하여 사용하는 부분인데, 빨간색에는 (+) 전원을 연결하고, 파란색에는 (–) 전원을 연결하여 사용한다. 중앙에 가로로 2 부분으로 구분되어 각각 5개 구멍으로 되어 있는 부분을 IC (Integrated circuit) 영역이라고 하는데, 여러 가지 부품을 배치하는 곳이다. 양쪽 모두 작은 구멍이 뚫려 있어 각종 부품들의 다리를 꽂아서 회로를 구성 할 수 있다.
25.5 interface 준비물 및 사용법
25.5.1 GPIO extension board
Raspberry Pi의 GPIO pin은 시스템 board의 본체에 붙어 있어서 board 자체를 보호상자에 넣는 경우 외부 회로와 연결작업을 하기 어렵고, 각 pin에 대한 이름이 표시되어 있지 않아서 그것으로 작업할 때는 하나씩 확인하면서 작업해야 한다. 또 개별 pin의 모양이나 pin 간의 공간적인 제약으로 GPIO pin에 직접 전자부품이나 회로를 연결하는 것은 매우 불편하다.
25.4.6 직류 전력
전기의 힘을 전력이라 한다. 전력은 전압에 전류를 곱한 값과 같다. 전력은 전류가 저항을 거쳐갈 때 소비되는 에너지의 양을 의미한다. 전류는 W로 표시한다.
직류에서 전력은 다음과 같이 계산된다.
25.4.5 Pull-up 저항과 Pull-down 저항
많은 전자회로에서는 여러 가지 전기적인 충격으로부터 회로가 망가지지 않도록 안전하게 보호하고, 어떠한 상황에서도 처음 설계한 의도대로 정확하게 동작하는 것을 보장하기 위한 방법의 하나로 사용하는 것이 Pull-up 저항과 Pull-down 저항이다. 기본적으로 Pull-up 저항과 Pull-down 저항은 전원과 GND 사이에서 어느 쪽에 저항을 설치하는가에 따라서 구분되는 용어이며, 각각의 저항에 적절한 크기의 저항을 사용하여 작은 전류가 흐르도록 한다. 다음에는 이에 대한 설명을 할 것이다.
25.4.4 키르히호프의 법칙(Kirchhoff’s laws)
키르히호프의 법칙은 전류에 관한 제1 법칙과 전압에 관한 제2 법칙이 있다.
25.4.4.1 제1 법칙 -전류의 법칙
제1 법칙은 전류가 흐르는 길에서 들어오는 전류와 나가는 전류의 합이 같다는 것이다. 즉 회로의 한 점에 유입하는 전류와 유출하는 전류의 합은 동일하다.
25.4.3 전원의 직렬 및 병렬
전원의 연결 방법에는 직렬 연결과 병렬 연결 및 직병렬 연결의 3가지가 있다.
25.4.2 저항의 직렬(series)과 병렬(parallel)l
기본적인 저항의 접속은 합성저항이 증가하는 직렬접속과 합성저항이 감소하는 병렬접속이 있다. 저항의 연결 방법에는 직렬 연결과 병렬 연결 및 직병렬 연결의 3가지가 있다.
25.4 전자회로 기초
여기서는 전자회로에 대한 기초적인 지식을 설명할 것이다.
25.4.1 단락(short) 와 저항
단락(short)은 일반적으로 전기가 공급되는 회로에서 (+) 선과 (-) 선을 저항 없이 그대로 연결하는 것처럼, 전위가 다른 두 개의 선이 직접 연결되는 상태를 의미하는 것으로 합선이라고도 한다. 이렇게 직접 연결하게 되면 일순간 과도한 전류가 흘러서 스파크가 발생한다.
25.3 전기/전자 기초
여기서는 전기, 전자에 대한 기초적인 내용을 설명할 것이다.
추가적인 자료가 필요하면 다음을 참고하기 바란다.
■ http://portal.hrd.go.kr/EL/contents/084/01/ch01_02.htm
■ http://cafe.daum.net/kneeng
■ http://blog.daum.net/hongbkim/2542
■ http://blog.naver.com/dhjdhj11/150184044066