micro:bit 알아보기

micro:bit 알아보기

co:bit Training Kit로 코딩을 하기위해서 먼저 Kit의 핵심인 micro:bit에 대해 알아봅시다. co:bit Training Kit의 핵심인 micro:bit는 영국 BBC에서 제작한 교육용 초소형 컴퓨터입니다.

micro:bit의 하드웨어 구성, 코딩 방법 등을 알아봅시다. micro:bit에는 센서, 버튼, 및 LED를 내장하고 있습니다. 또한 micro:bit는 확장 커넥터를 연결하면, 여러개의 I/O를 이용해서 더 많은 센서 등을 연결할 수 있습니다. micro:bit를 co:bit Training Kit 베이스 보드에 연결해서 LED 광고판, 간이 짐벌,  자동문, 비행기 러더 시뮬레이터, 초간단 초음파감지기 등 재미있는 메이킹과 코딩이 가능합니다. 

micro:bit의 하드웨어

mico:bit의 하드웨어는 아래 그림과 같습니다. 

이미지출처: microbit.org

하드웨어 요약 

micro:bit에 내장된 주요 하드웨어 장치는 다음과 같은 것이 있습니다.

  • 모두 25개(5×5)의 LED로 구성된 LED스크린 
  • A/B 두개의 버튼 
  • 20개의 확장 핀 
  • 온도 센서
  • 가속도 센서와 
  • 라디오(Radio) 기능, 블루투스 기능 

LED

LED는 발광 다이오드라는 빛을 내는 장치입니다. micro:bit에는 가로 세로 5개씩, 모두 25개의 LED가 micro:bit 전면에 배치되어 있습니다. 이것을  LED 스크린이라고 합니다. 이 LED 스크린에 글자, 아이콘, 숫자 등을 디스플레이 할 수 있습니다. 

LED가 동작하도록 코딩하려면 다음 클래스를 보세요.

 

버튼

micro:bit는 LED 스크린 왼쪽과 오른쪽에 두개의 버튼을 가지고 있습니다. 왼쪽의 버튼이 A버튼이고 오른쪽 버튼이 B버튼입니다. 이 버튼이 눌러질 때, micro:bit가 어떤 동작을 하도록 코딩을 할 수 있습니다. 

버튼이 동작하도록 코딩하려면 다음 클래스를 보세요. 

micro:bit는 25개의 외부 장치를 연결할 수 있는 핀이 있습니다. 이 핀을 통해서 LED, 센서, 모터 등을 동작 시킬 수 있습니다. co:bit Training Kit의 센서, 장치들도 이 핀을 이용해서 동작시킬 수 있습니다. 

핀이 동작하도록 코딩하려면 다음 클래스를 보세요. 

가속도 센서

가속도센서는 움직임을 감지하는 센서입니다. micor:bit에는 micro:bit 보드를 건드리거나 흔들거나 하면 그 움직임을 감지할 수 있습니다. 감지할 수 있는 동작은 흔들기, 떨어뜨리기, 뒤집기, 기울기 등입니다. 

가속도센서를 이용할 수 있도록 코딩하려면 다음 클래스를 보세요.

 

무선통신

micro:bit는 라디오(Radio)기능을 가지고 있습니다. 그래서 micro:bit 간에 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있습니다. 이 라디오 기능을 이용해서 micro:bit 리모컨을 만들거나, 센서 장치등을 만들 수 있습니다. 

라디오 기능을 이용할 수 있도록 코딩하려면 다음 클래스를 보세요.

 

블루투스 

micro:bit는 라디오 기능 말고도 블루투스 기능을 가지고 있습니다. 이 블루투스 기능을 이용해서 PC나 스마트폰/태블릿과 무선으로 연결해서 데이터를 주고 받을 수 있습니다.  micro:bit를 스마트폰 앱과 연동하는 코딩을 할 수 있습니다. 예를 들어 micro:bit에 연결된 센서 정보를 스마트폰 앱으로 보낼 수 있습니다.

블루투스 코딩을 해 보려면 다음 클래스를 보세요. 

  • co:bit Training Kit 블루투스 코딩

 

micro:bit 사용하기 – PC와 연결하기

자 이제 micro:bit로 코딩을 해 봅시다. 제일 먼저 micro:bit를 micro USB 케이블을 이용해 컴퓨터에 연결하세요. micro:bit는 PC, 애플 맥, 구글 크롬북에서 사용이 가능합니다. 아래 그림처럼 micro:bit에 micro USB를 연결하고 PC에도 연결합시다. 

 

PC에 micro:bit를 연결하면 PC의 탐색창에 “micro:bit”가 나타납니다. 자세한 사항은 아래 “코드 다운로드”를 봐 주세요. 

 

micro:bit 사용하기 – 블록 코딩하기

micro:bit로 코딩하는 방법은 아래 애니메이션에 잘 설명되어 있습니다. 블럭 코딩을 시작하기 위해서는 먼저 웹브라우저를 열고, 마이크로소프트의 블럭 에디터(편집기) 화면으로 갑니다. 

마이크로소프트 블럭 에디터 바로가기 

편집기를 열고 우선 블럭을 이용해서 간단한 코드를 만듭니다. 그리고 아래쪽에 다운로드(Download) 버튼을 클릭합니다.

 

micro:bit 사용하기 – 코드 다운로드

코딩이 완성되고, 블럭 에디터의 “다운로드(Download)” 버튼을 누르면 확장자가 “hex”인 파일이 다운로드 됩니다. 이 “hex” 파일은 우리가 만든 코드를 mcro:bit에서 실행할 수 있도록 만들어진 파일입니다. “hex” 파일은 micro:bit로 보내져야 합니다. 보내는 방법은 마치 파일을 USB 메모리에 복사하는 것과 같습니다. 아래 애니메이션에 잘 설명되어 있습니다. “hex”파일을 마우스로 드래그해서 micro:bit로 복사해 넣으면 됩니다. 윈도 운영체제에서는 마우스 오른쪽 클릭 후, “Send To→MICROBIT” 를 선택해도 됩니다. 

애플 맥(Mac) 컴퓨터에서는 다음과 같이 하면 됩니다.

 

micro:bit 사용하기 – 코드 동작을 확인하기

micro:bit에 코드를 복사하면, 복사하는 동안 micro:bit이 동작이 멈추고, 보드 뒷면의 노란색 LED가 깜빡이게 됩니다. 이 노란 LED가 깜빡이는 동안 복사가 진행되는 것 입니다. 복사가 끝나면 복사한 코드가 바로 실행이 됩니다. 

 

co:bit Training Kit 시작하기

co:bit Training Kit 알아보기

co:bit Training Kit는 micro:bit의 기능을 확장해 주는 피지컬 코딩 교육용 Kit입니다.  co:bit Training Kit는 micro:bit에 바로 연결하기 힘든 DC모터, 서보모터, 조이스틱 등 센서와 장치를 쉽게 연결할 수 있도록 해 줍니다. 또한 Kit 패키지는 micro:bit에 내장되지 않은 다양한 센서와 장치를 제공해서 별도 구매 없이 대부분의 피지컬 컴퓨팅 학습을 할 수 있습니다.

co:bit Training Kit 패키지 구성

co:bit Training Kit의 패키지 안에는 다음과 같은 센서와 장치가 포함되어 있습니다.

  1. 영국 BBC의 micro:bit 컴퓨터 보드
  2. co:bit 베이스 보드
  3. 초음파센서
  4. 토양습도센서
  5. 서보모터
  6. DC모터 팬 모듈
  7. 조이스틱
  8. 포텐쇼미터
  9. IR센서

co:bit Training Kit 전용 불럭

마이크로소프트 블럭 에디터는 사용자가  편리한 코딩을 위해 전용블럭을 추가할 수 있도록 해 줍니다. 전용 블럭을 사용하면 한 두개의 블럭만으로 복잡한 센서나 장치를 위한 코딩을 쉽게 할 수 있습니다. co:bit Training Kit가 제공하는 블럭 에디터용 전용블럭은 다음과 같은 것이 있습니다. 각 전용블럭의 상세한 설명은 각 클래스에 설명되어 있습니다. 

co:bit Training Kit 베이스보드

co:bit Training Kit 베이스 보드는 micro:bit와 여러가지 센서와 장치를 연결해 주는 보드입니다.

초음파센서 

Kit에 포함된 초음파센서는 약 30cm 이내의 거리를 측정할 수 있는 센서입니다. 초음파센서는 초음파라는 사람 귀로는 들을 수 없는 소리를 이용해서 거리를 측정합니다. 먼저 센서에서 초음파를 내보냅니다. 이 소리가 물체에 반사되어 다시 센서로 돌아오면 그 시간차이를 이용해서 거리를 측정합니다. co:bit 베이스보드의 “Ultrasonic Sensor”와 연결하면 사용 가능합니다.

 

토양습도센서

토양습도센서는 화분같은 것의 흙에 수분이 어느정도 포함되었는지 측정할 수 있는 센서입니다.  센서 모듈은 수분탐지 프로브와 센서보드 두부분으로 되어 있습니다. 수분탐지 프로브를 수분이 포함된 화분이나 흙(혹은 물이 담긴 물컵도 가능)에 꽂고 센서보드와 co:bit 베이스 보드의 “Soil Moisture Sensor”와 연결하면 사용 가능합니다.

 

서보모터 

서보모터의 서보(Servo)의 어원은 라틴어의 Servue로서, 노예라는 의미를 가지고 있습니다. 서보모터는 사용자가 전기적인 신호를 주면 지시한 만큼의 각도로 회전하는 기능을 수행합니다. 회전하는 각도는 -180° ~ 180° 입니다. 서보모터와 co:bit 베이스 보드의 “Servo Motor”연결하면 사용 가능합니다.

 

DC모터 팬 모듈

DC모터는 장남감에 많이 사용되는 모터입니다. DC모터에 배터리를 연결하면 모터가 시계방향(CW) 또는 반시계방향(CCW)으로 회전합니다. DC모터는 전압을 이용해서 회전속도를 조절할 수 있습니다. Kit의 DC모터는 재미를 더하기 위해서 작은 팬을 달아 놓았습니다. DC모터 팬 모듈로 선풍기나 비행기 시뮬레이터 같은 재미있는 코딩을 할 수 있습니다. DC모터 모듈을 co:bit 베이스보드 “DC Motor”에 연결하면 사용 할 수 있습니다.

 

조이스틱 

조이스틱은 PC에 연결해서 게임을 할 때 사용하는 마우스나 키보드 같은 입력장치 입니다. 조이스틱으로 키보드나 마우스로는 할 수 없는 재미있는 게임을 할 수 있습니다.  조이스틱은 가변저항이라는 장치를사용합니다. 상세한 원리와 조이스틱의 코딩은 Kit의 조이스틱 클래스에서 공부할 수 있습니다. 조이스틱 모듈을 co:bit 베이스 보드의 “Joystick”에 연결하면 사용할 수 있습니다.

 

포텐쇼미터

포텐쇼미터는 오디오 등 전자제품의 볼륨 조정 등을 위해 많이 사용되는 입력장치 입니다. 포텐쇼미터에는 조이스틱과 같이 가변저항이라는 장치를 사용합니다. 포텐쇼미터의 입력값의 범위는 0 ~ 1024값 입니다. 상세한 원리와 포텐쇼미터 코딩은 Kit의 포텐쇼미터 클래스에서 공부할 수 있습니다. 포텐쇼미터를 “Potentiometer”에 연결하면 사용할 수 있습니다.

 

IR센서

IR센서는 적외선 센서라고도 합니다. 적외선은 사람의 눈에는 보이지 않지만 아주 짧은 거리를 측정하는데 자주 쓰입니다. Kit에 내장된 IR센서는 적외선을 이용해서 10cm이내의 거리에서 장애물이 있는지 파악하는데 좋습니다. 장애물이 있으면 센서 입력값이 1이 됩니다. 만약 장애물이 없으면 센서 입력값이 0이 됩니다. 상세한 원리와 IR센서 코딩은 Kit의 IR센서 클래스에서 공부할 수 있습니다. IR센서를 co:bit 베이스보드의 “IR Sensor”에 연결하면 사용할 수 있습니다.

버저(스피커)

버저는 전기신호를 소리로 바꾸어주는 장치입니다. 버저는 co:bit 베이스 보드에 내장되어 있습니다.  버저를 이용해서 간단한 소리들과 원하는 음계의 소리를 낼 수 있습니다. 상세한 원리와 버저 코딩은 Kit의 버저 클래스에서 공부할 수 있습니다.