아두이노와 스크래치로 메이커 되기 2

김석희

저자김석희선생님은서울교육대학교,고려대학교에서컴퓨터교육으로이학박사학위를받았습니다.2009년부터정보과학영재학급에서영재학생들을지도하고있으며,방과후정보과학특성화교육을통해60여명의정보올림피아드입상자를지도하였습니다.2015년개정교육과정실과교과연구위원으로참여하여실과교과의소프트웨어단원의성취기준을작성하는데기여하였습니다.2015년부터한국과학창의재단에서주관하는‘Let’sMakeSW교육’연수,교육부강사요원연수등다양한소프트웨어교육관련연수에강사로참여하고있습니다.

메이커시대를꿈꾸며
아두이노와스크래치로만드는세상

워밍업:아두이노와스크래치로메이커가되기위한준비
초소형컴퓨터아두이노이야기
필요한소프트웨어설치하기
아두이노에업로드하기(배터리를이용하여컴퓨터없이사용하기)
아두이노무선으로프로그래밍하기
아두이노블루투스확장헤더전원을껐다가다시연결할때

프로젝트1:투모터경주로봇
DC모터가지고놀기
투모터경주로봇만들고전진과후진하기
투모터경주로봇우회전,좌회전,제자리돌기

프로젝트2:환상적인레이저쇼
레이저와모스부호
돌아라모터바람개비
레이저쇼만들기

프로젝트3:페트병로봇
서브모터알아보기
밝은빛을피하는회피로봇
레이저를쏘며먹이를사냥하는로봇만들기

프로젝트4:소프트웨어로만드는나만의간이정수기
센서에대해알아보기
염도센서를만들어염도측정해보기
염도에따라판다의얼굴표정바꾸기
오염도센서에대해알아보고간이정수기만들기

프로젝트5:아두이노로만드는라인트레이서로봇
기어모터에대하여알아보기
라인감지센서(적외선센서)와아날로그거리센서알아보기
라인감지센서(적외선센서)와디지털거리센서알아보기
로봇을조립하고회피로봇프로그램만들기
라인을따라가는로봇만들기

프로젝트6:스크래치와스마트폰으로아두이노프로그래밍하기
스마트폰으로LED신호만들기
스마트폰으로어두워졌을때전등켜보기

빌게이츠(마이크로소프트창업자),
스티브잡스(애플창업자),
마크저커버그(페이스북창업자)와같이메이커되기

전세계에‘메이커(maker,제작자)’열풍이불고있습니다.전문가가아니더라도창의적인아이디어만있으면얼마든지원하는물건을만들수있는시대가온것입니다.메이커시대는개인한명한명이생산자가되는그런시대를의미합니다.미국의경우성인10명중1명이메이커라고합니다.미국의어린이메이커인실비아토드는7살때아두이노를이용해컴퓨터로그린그림을실제도화지에그려주는장치를만들어7,000달러에팔았습니다.이제메이커가세상을바꾸는시대가된것입니다.빌게이츠,스티브잡스,마크저커버그와같이어릴때부터전자회로,컴퓨터소프트웨어를만들면서세상을바꿀꿈을꾸지않으렵니까?실비아토드처럼어린이메이커가되어자신의꿈을실현하지않으렵니까?

메이커가되기를희망하는어린이들의입문서
이책은초등학교4학년이상의학생들의눈높이에맞추어메이커가되는데필요한내용을따라하면서문제를해결하는방법으로구성하고있습니다.바로메이커가되기를희망하는어린이들의입문서라할수있습니다.오픈하드웨어인아두이노를스크래치를이용해프로그래밍하여12개의프로젝트를따라하며완성하는내용으로되어있습니다.이제여러분은이프로젝트를학습하면서메이커의기초를닦고메이커의꿈을키울수있습니다.여러분은이프로젝트를완성하면서소중한꿈을키우고,메이커로서의다양한경험을가질수있습니다.메이커로서의창의력을마음껏발휘하십시오.

워밍업:아두이노와스크래치로메이커가되기위한준비
‘메이커’열풍이불고있는지금,스티브잡스,빌게이츠,마크저커버그등이어릴때에모두메이커였다고합니다.메이커는아이디어하나면내가원하는물건을만드는,내가창작자가되는것을말합니다.이곳에서는메이커가되기위한준비를하는곳입니다.먼저아두이노를준비하고아두이노용스크래치를설치하며,프로그램과아두이노를연결합니다.잘연결되었는지확인하면서메이커의첫발을내디딥니다.

프로젝트1:투모터경주로봇
이프로젝트에서는투모터경주로봇을세밀하게제어하여목적지까지빨리도착할수있도록만들어봅니다.투모터경주로봇의몸체를만들고몸체에바퀴를달아아두이노와아두이노확장보드에연결합니다.DC모터의특성을이해하고,스크래치프로그램으로DC모터를회전시킨후회전속도를제어합니다.나만의경주로를그리고,키보드를이용하여전후좌우로이동하며목적지까지빨리달려가도록스크래치로프로그래밍해봅니다.

프로젝트2:환상적인레이져쇼
이프로젝트에서는아두이노에레이저를연결하는방법을알아보고,모스부호를활용하여레이저로의사를전달하는장치를만들어스크래치로프로그래밍해봅니다.모터를아두이노에연결하여모터의방향과속도를조절하면서바람개비를만들어날려봅니다.그리고모터의속도와회전방향에따라다양한레이저빛을쏘는환상적인레이저쇼를스크래치로프로그래밍해봅니다.

프로젝트3:페트병로봇
이프로젝트에서는페트병등주변에서쉽게접할수있는재료와아두이노에연결할수있는센서를이용하여로봇을만들어봅니다.그리고빛의세기에따라스크래치로프로그래밍하여로봇을자유자재로움직여보고,레이저를쏘며먹이를사냥하는로봇을만들어봅니다.이를위해빛에반응하며움직이는서보모터를만듭니다.멈춰있다가빛을비추면움직이고,빛을비추지않으면다시멈추는회피로봇을만들고,거리센서를이용하여사냥하는로봇을알고리즘을작성하여만듭니다.

프로젝트4:소프트웨어로만드는나만의간이정수기
이프로젝트에서는염도센서를직접만들어우리가먹는음식의염도를측정해봅니다.스크래치로판다표정을만들어염도센서를소금이들어간물에넣었을때판다의표정을찡그리게하는스크래치프로그램을만들어봅니다.오염물질을걸러낼수있는간이정수기를만들어오염된물이들어오면비명을지르는판다를스크래치로프로그래밍해봅니다.스크래치로오염된물과정수한물을비교하는프로그램도만들어봅니다.

프로젝트5:아두이노로만드는라인트레이서로봇
이프로젝트에서는기초적인로봇을만들어모둠구성원들끼리경쟁을해봅니다.먼저,로봇을구성하는여러가지부품과제어하는방법을알아봅니다.여기에서는로봇을움직이는데필요한기어모터,라인트레이싱을위한센서에대해알아봅니다.그리고장애물을피하여목적지에도달하는로봇을만들어봅니다.또한근접센서를이용해장애물을피하고목적지를감지하는방법을알아본후모둠구성원들과함께경기장을만들어경기를해봅니다.마지막으로,검은색줄을따라한바퀴를도는라인트레이싱로봇을만들어봅니다.친구들과함께직접경기장을만들고프로그래밍을하여어떤로봇이가장빠른시간내에경기장을도는지시합을통해알아봅니다.

프로젝트6:스크래치와스마트폰으로아두이노프로그래밍하기
이프로젝트에서는스크래치로스마트폰과통신하는프로그램을만들어보고,아두이노에연결된센서값을스마트폰으로확인을하며LED전등을켜봅니다.스크래치로아두이노에LED신호를만드는프로그래밍을업로드하고스마트폰을이용해신호가나타나게해봅니다.아두이노빛센서값을스마트폰으로읽어와서,어두운정도에따라스마트폰으로밝기를다르게조정할수있는프로그램을만들어봅니다.