아두이노 LED 깜빡이기: 브레드보드 사용법, 저항이 필요한 이유, setup·loop 구조

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아두이노의 첫 프로젝트는 거의 언제나 LED 깜빡이기입니다. 단순해 보여도 회로를 꾸미는 법, 부품을 보호하는 법, 프로그램이 도는 구조까지 앞으로 계속 쓰게 될 기초가 모두 들어 있습니다. 하나씩 이해하면서 따라가 보세요.

브레드보드는 어떻게 연결돼 있나

브레드보드는 구멍에 부품 다리를 꽂기만 하면 안쪽 금속 띠로 서로 연결되는 판입니다. 납땜이 필요 없어 몇 번이고 회로를 바꿀 수 있습니다.
  • 가운데 영역: 보통 세로 방향 다섯 칸이 한 줄로 이어져 있습니다. 가운데 홈을 기준으로 위아래(또는 좌우)는 끊어져 있습니다.
  • 가장자리 긴 줄: 빨간 선과 파란 선이 그려진 줄은 길게 이어진 전원 줄입니다. 보통 빨간 쪽에 5V, 파란 쪽에 GND를 연결해 씁니다.
  • 긴 전원 줄이 가운데에서 끊어진 제품도 있으니, 처음 쓰는 브레드보드라면 연결 상태를 한 번 확인하세요.
부품 두 다리를 같은 세로줄에 꽂으면 그 부품은 양 끝이 이어져 버려 아무 역할을 못 합니다. 초보자가 가장 자주 하는 실수이니 다리가 서로 다른 줄에 들어갔는지 꼭 보세요.

LED에는 방향이 있습니다

LED는 한쪽 방향으로만 전류가 흐르는 부품입니다. 다리가 긴 쪽이 +(애노드), 짧은 쪽이 -(캐소드)입니다. 다리를 잘랐다면 LED 머리 테두리의 평평한 쪽이 - 쪽입니다. 반대로 꽂으면 켜지지 않을 뿐 보통 바로 망가지지는 않으니 방향을 바꿔 다시 확인하면 됩니다.

저항은 왜 꼭 달아야 하나: 옴의 법칙

LED는 일정 전압을 넘으면 전류가 급격히 늘어나는 성질이 있습니다. 저항 없이 5V 핀에 바로 연결하면 전류가 지나치게 흘러 LED가 타거나 아두이노 핀이 손상될 수 있습니다. 저항은 이 전류를 적당한 크기로 묶어 두는 역할을 합니다. 이때 쓰는 것이 옴의 법칙, 전압 = 전류 × 저항입니다. 저항에 걸리는 전압을 원하는 전류로 나누면 필요한 저항값이 나옵니다.
  • 예시: 전원이 5V이고 LED에 약 2V가 걸린다면 저항에 남는 전압은 약 3V입니다.
  • 전류를 약 10mA(0.01A)로 하고 싶다면 3V ÷ 0.01A = 300옴입니다.
  • 딱 맞는 값이 없으면 계산값보다 조금 큰 저항을 고르면 안전합니다. 입문 자료에서 220옴이나 330옴을 많이 쓰는 이유가 이것입니다.
LED 색깔마다 걸리는 전압이 다르고 부품마다 권장 전류도 다르니, 정확히 하려면 부품 설명서를 확인하세요. 핵심은 LED에는 항상 저항을 함께 단다는 것입니다.

회로 꾸미기

  1. 아두이노의 디지털 13번 핀(또는 원하는 디지털 핀)에서 점퍼선을 브레드보드로 가져옵니다.
  2. 그 줄에 저항 한쪽 다리를 꽂고, 저항의 다른 다리를 LED의 긴 다리와 같은 줄에 연결합니다.
  3. LED의 짧은 다리는 GND 줄로 연결합니다.
  4. 마지막으로 아두이노의 GND를 브레드보드 GND 줄에 연결합니다.
회로를 바꿀 때는 USB를 뽑은 상태에서 하세요. 전원이 들어간 채로 선을 옮기다 엉뚱한 곳에 닿으면 단락이 생길 수 있습니다.

setup과 loop: 아두이노 프로그램의 뼈대

아두이노 코드는 두 부분으로 이뤄집니다.
  • setup: 전원을 켜거나 리셋할 때 딱 한 번 실행됩니다. 어떤 핀을 출력으로 쓸지 정하는 등 준비 작업을 여기에 씁니다.
  • loop: setup이 끝난 뒤 전원이 꺼질 때까지 끝없이 반복됩니다. 실제로 하고 싶은 동작을 여기에 씁니다.
LED 깜빡이기라면 setup에서 pinMode로 13번 핀을 출력으로 정하고, loop에서 digitalWrite로 핀을 HIGH(켜기)로 바꾼 뒤 delay(1000)으로 1초 기다리고, 다시 LOW(끄기)로 바꾼 뒤 1초 기다리는 순서를 씁니다. IDE의 예제 메뉴에 있는 Blink가 바로 이 구조입니다.

한 단계 더 해 보기

  • delay 값을 바꿔 깜빡이는 속도를 조절해 보세요.
  • LED 세 개를 다른 핀에 연결해 신호등 순서로 켜 보세요.
  • delay는 그동안 아무것도 못 하게 멈추는 함수입니다. 익숙해지면 millis로 시간을 재는 방식도 찾아보세요. 버튼과 LED를 동시에 다룰 때 차이가 드러납니다.

LED가 안 켜질 때 점검 순서

  1. LED 방향이 맞는지 확인합니다. 긴 다리가 핀 쪽, 짧은 다리가 GND 쪽입니다.
  2. 부품 다리가 같은 세로줄에 들어가 있지 않은지 확인합니다.
  3. 코드의 핀 번호와 실제로 선을 꽂은 핀 번호가 같은지 봅니다.
  4. 아두이노 GND와 브레드보드 GND 줄이 이어져 있는지 확인합니다.
  5. 그래도 안 되면 LED를 새것으로 바꿔 봅니다. 앞선 실험에서 이미 탔을 수도 있습니다.
첫 LED가 켜졌을 때 어떤 저항을 쓰셨는지, 안 켜졌다면 원인이 무엇이었는지 댓글로 나눠 주세요. 다음에 시작하는 분들에게 가장 현실적인 도움이 됩니다.

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