라즈이노 iOT

 아래는 재충전이 가능한 리튬이온 배터리와 일반 건전지의 사이즈 비교 입니다.

→원통형 리튬이온 배터리는 공칭 전압이 3.7v인 배터리가 주를 이루고 있습니다
(그외 리튬전지의 경우 공칭전압이 3.6v~3.8v사이 제품이 판매되어 나오고는 있으나 보호회로가 없는 원통형 리튬이온 배터리의 거의 대부분은 3.7v 제품이라고 보시면 됩니다.
아래는 배터리 속에 포함된 배터리 보호 회로의 모습입니다.

※ 공칭전압이란?  충전 및 방전 상황에 따라 전압이 변하는 경우에 정해놓은 대표전압 또는 기준전압을 말합니다. 배터리의 경우 공칭전압은 보통 만충전압과 방전 중지 전압의 대략적인 중간 값으로 정합니다.
 18650 리튬이온 배터리의 경우 만충전압이 4.2v 이며, 중지 전압은 3.0v 정도 입니다.(제조사에 따라 0.1~0.2v 차이가 있음).
만약, 3.0v 이하로 지속적으로 방전을 시킬 경우, 약 2.5v 정도까지 방전 되면 더 이상 재충전이 불가한 상태가 됩니다.  따라서 배터리 보호회로는 과충전 방지와 과방전 방지 기능을 넣은 것으로서, 과방전 방지 기능을 통해 3.0v이하로 전압이 떨어지면 자동으로 출력을 차단하는 기능입니다.  과충전의 경우 4.2v 만충전압을 넘어 지속적으로 충전이 되면 폭발할 위험성이 있습니다.   또한 +, - 두 극을 합선 시킬 시 역시 불꽃이 튀면서 화재 및 폭발의 위험성이 있으니 리튬이온 배터리의 경우 꼭 사용상의 주의가 필요합니다.
또한, 과충전보호회로가 달린 배터리라 하더라도, 확률은 크지 않지만 보호회로가 망가지거나 불량이 될 경우, 화재의 위험성이 있으므로, 장시간 자리를 비운 상태에서는 충전을 삼가는 것이 좋습니다.

 리튬이온 배터리의 보관은 직사광선을 피하고, 습기 없는 곳에서 사용과 보관하여야 하며, 여름철 차량내 방치 금지이며, 장시간 보관 시 80%수준 충전된상태(공칭전압의 조금 상회하는 정도)로 충전하여 보관하는 것이 좋으며 약 3개월 정도마다 한 번씩은 충전해주면 오래 사용할 수 있습니다.

 리튬이온배터리는 메모리 효과가 없는 배터리 이므로 절대 완전 방전까지 사용하지 말고 그때 그때 충전해 주는 것이 좋습니다.( 메모리 효과 : 니켈 계열 배터리의 경우 충전된 전기를 모두 소진하기 전에 다시 충전하게 되면 다 사용하지 못한 지점으로 용량의 한계를 기억해 버리는 현상을 말하며, 이런 유형의 배터리는 <완전충전↔완전방전> 형태로 사용하는 것이 좋습니다)

 배터리의 폐기는 절대 구멍을 내어 버리는 것은 금물이며 배터리를 소진 시킨 후 소금물에 담그거나 하여 완전 방전을 시켜, 반드시 배터리 전용 수거함으로 배출시켜야 합니다.

배터리의 이름인 18650의 이름은 : 직경mm + 높이mm + 0(원통형)을 나열한 것으로 18650이라는 이름으로 하여금 이 배터리는 '직경18mm, 높이 65mm, 원통형'의 배터리라는 것을 알 수 있습니다.

이 외에 다양한 사이즈의 배터리가 아래 그림처럼 존재합니다.

( ※ 본 게시글의 모든 이미지는 클릭하면 자세히 볼 수 있도록 확대됩니다!)

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

 현재 Blynk 서비스가 2.0 으로 바뀌었습니다.  Blynk서비스가 포화됨에 따라, 기존 서비스는 새로운 회원가입(로그인)이 안됩니다.  따라서 2.0 버전으로 새로 가입을 하고 사용해야 합니다,  다만 Blynk 사용법이 다소 상이합니다. 따라서 하드웨어 활용법 등의 방법을 참고하거나 응용해보시면 됩니다. 
 만약, 기존 Blynk에 로그인 되시는 분은 이 게시글 그대로 제작 및 작업이 가능합니다. 
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

# ESP-01 + 아두이노 나노 + Blynk의 최적의 갓성비 조합을 이용해서 스마트폰 WiFi를 통한 IoT 제어 장치를 만들어 보는 학습 시리즈를 준비했습니다. ESP8266 중 베스트 모듈인 esp-01 모듈의 기본 사용법(펌웨어 업뎃 포함)과 어려운 앱 코딩이 전혀 필요 없는 Blynk 앱 사용법을 포함하였습니다.


【 아두이노Proj#14】 ESP8266 esp-01 + Blynk + 아두이노 Nano 스마트폰 제어 풀코스

: ESP8266은 상하이에 본사를 둔 에스프레시프 시스템즈(Espressif SystemS)사에서 개발한 와이파이 통신 기능을 포함한 마이크로 컨트롤러(또는 SoC - System On Chip라 불려짐)입니다.   2014년 첫 선을 보인 이래로 현재까지 wifi통신 모듈 시장을 평정한 것으로 평가되고 있는 만큼 인기가 높습니다.
이 칩셋을 가지고 Ai-Thinker라는 회사에서 아두이노 보드처럼 코드를 올리고 혼자 동작이 가능하도록 플래시 메모리 등을 탑재한 첫 보드가 바로 ESP-01 모듈입니다. 

  이는 여러 가지 시리즈로 제작되었는데,  ESP-01 , ESP-02, ...  ESP-12, ESP-13, ESP-14, ESP...  모듈까지 플래시 메모리와 제어 포트 증가 등 성능을 향상해 출시하였습니다.  현재는 저렴한 비용과 저전력, 순수한 WiFi 기능의 단순한 동작을 요구하는 곳에는 ESP-01 보드가 많이 사용되고 있고,  좀 더 고성능과 확장성이 요구되는 곳에는 ESP012 모듈(ESP-12, ESP-12E, ESP12F)이 가장 많이 애용되고 있다고 볼 수 있습니다.  
즉, ESP8266-01~14 보드 시리즈는 단순한 wifi 어댑터 역할뿐 아니라, 아두이노 보드 없이 아두이노처럼 프로그램을 올려 독자적으로 동작 가능한 보드인데요, 
"아두이노+wifi 실드"를 저렴하고 작고 심플하게 합쳐 놓은 것과 같은 기능으로 인해 인기가 매우 높다고 보시면 됩니다.  
그래서, IoT 사물인터넷 시스템 구축과 같은 하드웨어 적인 부분을 생각하신다면, 꼭 활용해 보시길 권해드립니다. 

〔 일러두기 〕
 먼저, 여러분들이 본격적으로(?) esp8266을 접하기 전에, 여담으로 한 말씀드릴게요. 
우선, esp8266은 이미 접해본 분들은 아시겠지만,  esp8266, 특히 esp-01 모듈을 막연히 시작하려고 하는 그 순간부터 이른바 지옥문이 열리는 경험을 하시게 됩니다.  마치, 동네 뒷산 오르듯 가벼운 옷차림으로 나섰다가, 반지의 제왕에서나 나올법한 험난한 반지원정대에 참여하게 되었다는 사실을 뒤늦게 깨닫게 됩니다.  >,.< 
대충 정리하고 빠져나오려 해도 이미 늪에 들어와 있는 상황이어서 빠져나오기도 쉽지 않음을 느끼실 겁니다.
 esp8266 관련하여 자료들이 많이 있지만,  오히려 수많은 자료의 홍수로 인해 개념을 정확히 잡아가며 이해하기가 쉽지 않습니다.
 그래서 제안을 드리면, 초반에 너무, 한 번에 모두 이해하려는 마음을 조금 비우시고, esp8266에 시간을 넉넉하게 투입할 수도 있다는 생각으로 접근하신다면, 의외의 큰 스트레스로 인해 중도에 포기하시는 일은 없으시리라 생각됩니다. 
당연히 이런 초반의 어려움을 쉽게 극복할 수 있도록 이번 게시물과 영상 제작 시 중점을 두어 만들었습니다.
 (사실. esp-01 모듈보다 nodeMCU나 esp-32 같은 상위 레벨의 고급 모듈이 오히려 사용하기는 더 쉽습니다
  다시 말해서, esp-01 모듈을 다룰 수 있으면 상위 모듈은 자료만 조금 살펴보면 그냥 하실 수 있습니다 ^^& ) 

 그래서 본, 게시글은 삽질에 가까운 비슷한 실험을 수십 차례 반복하면서 알게 된 사실들을 정리하고 난해했던 개념 몇 가지를 정리해 올립니다.
 이번 게시글과 실습 영상을 제작하는데 참, 많은 시간이 걸려 힘들었지만, 아무쪼록 험난한 반지원정대 길에, 간달프 역할은 못해도, 조금의 도움이라도 되었으면 하는 바람입니다.^^;;

《 esp-01 스펙 spec. 》

《 esp8266 WiFi 모드  》
  : esp8266의 'AP모드'와 '스테이션(Station) 모드'의 개념

 쉽게 설명하자면, A.P(액세스 포인트)는  다른 기기들이 네트워크에 접속할 수 있도록 wifi 무선 접속 환경을 제공하는 기기(wifi 공유기)를 말하며, 스테이션은 wifi 공유기에 접속을 하려는 기기를 말합니다.

 esp8266이 네트워크(인터넷)에 연결하기 위해서는 AP(Access Point)가 필요하며, AP는 무선 연결(wifi)을 사용하여 네트워크에 연결하기 위한 접점(Access Point)으로 이해할 수 있습니다.  AP는 다른 말로 무선공유기라 불리며,  일반 가정에서는 라우터와 결합된 무선공유기(AP)를 이용해 노트북과 스마트폰 등에서 무선 인터넷을 사용하게 됩니다.  
이때, 노트북이나 스마트폰은 단말(기) 또는 스테이션(Station-STA)이라 부릅니다.  
 그리고 스마트폰(스테이션)은 무선공유기로부터 DHCP(동적 IP 할당) 형태로 사설 IP(내부 네트워크 전용 IP)를 할당받아 무선 네트워크에 접속이 가능해지고, 라우터 기능을 가진 공유기(일반적인 A.P 공유기)를 거처 외부의 다른 네트워크 또는 인터넷을 이용할 수 있게 됩니다.
 ESP8266 모듈은 wifi 네트워크(AP 공유기)에 접속(참여)하는 '1. 스테이션 모드'로 동작할 수 있고,  스테이션들의 접속을 받아들여 네트워크를 만들어 주는 '2. AP 모드'로 동작시킬 수 있습니다.  (esp8266이 2번 AP 모드 일 때는 외부 네트워크와의 연결은 전혀 할 수 없습니다- 즉 내부 네트워크만 형성할 수 있습니다)
 또한 esp8266 모듈을 '3. AP모드와+스테이션의 복합 모드'로 설정이 가능한데, 일반적인 A.P 공유기와는 조금 다른 제한적인 기능으로 작동되며, 차이점은 아래 내용과 이미지를 참고해 주세요. 

 위의 이미지와 같은 일반적인 전용 AP 공유기의 경우 내부 IP주소뿐 아니라, 공인 IP주소를 가지고 있는데, 스테이션의 연결을 받아주면서 스테이션들이 직접 인터넷과 같은 외부 네트워크에 연결하도록 지원을 합니다. 
 하지만, 이런 스테이션들의 직접적인 외부 네트워크(인터넷) 연결을 지원하지 못하고,  A.P 자신만 직접적으로 외부 네트워크(인터넷) 연결이 가능한 AP를 소프트 AP(Soft AP)라고 합니다.
 이것이 전용 AP 공유기와 esp8266이 3.AP모드+스테이션 복합 모드로 동작할 때와의 차이점입니다.   
그리고 위에서 말한 일반적인 AP(Access Point) 공유기는 무선 WiFi 네트워크 지원과 함께 유선 네트워크를 함께 지원하는데, esp8266은 유선 인터페이스를 지원하지 않기 때문에, 그래서 유사한 기능만 지원한다는 의미로, 소프트 AP라고 불리기도 합니다. 

 정리하면, esp8266은 3가지 모드로 설정하여 사용할 수 있는데, 1. 스테이션 모드와,  2. AP모드, 3. 스테이션+소프트 AP모드의 3가지 형태중 하나로 선택하여 사용할 수 있습니다. 
이 3가지 모드의 핵심적인 특징을 아래 이미지로 표현했으니 참고해 보세요. 
(이미지에 표시되는 IP 숫자는 예시로 든 것입니다.)

『 1. ESP8266 스테이션 모드 접속 』

esp8266은 스마트폰이나 노트북이 wifi A.P에 접속하듯 , 인터넷을 이용하기 위한 하나의 스테이션으로서 접속 가능합니다.  esp8266이 전용 wifiA.P로부터 I.P(사설)를 할당받아 하나의 스테이션으로 A.P에 접속하고 A.P를 통한 외부 네트워크(인터넷)에 접속할 수 있습니다.   그리고, 동일한 내부 네트워크에 연결된 다른 스테이션과의 접속이 가능합니다. 

『 2. ESP8266 소프트 A.P 모드 접속 』

ESP8266은 소프트 A.P 모드로 동작시킬 수 있습니다.   이때, esp8266은 A.P로서 자신에게 접속한 스테이션들에게 사설 IP를 할당해주며 접속할 수 있도록 합니다.  또한 자신(A.P)에게 접속된(동일 네트워크 형성) 다른 스테이션 간의 통신(접속)도 가능하도록 합니다. 

『 3. ESP8266 소프트 A.P 와 스테이션 복합 모드 접속 』

ESP8266은 소프트 A.P와 스테이션의 복합 모드로 사용하도록 설정할 수 있습니다. 
작동 범위는 아래 이미지의 형태로 됩니다. 

ESP8266이 '3. 소프트 AP+스테이션 복합모드'일 때는 다른 스테이션들을 접속시켜 내부 네트워크를 형성할 수 있으며, 스테이션 간 통신이 가능하고 스테이션들이 소프트 A.P(esp8266)에 접속(통신)이 가능합니다.   다만, 소프트 A.P(esp8266)인 esp8266만 외부 네트워크에 접속이 가능하고, esp8266(소프트 A.P) 하단의 스테이션들은 esp8266을 통과하여 외부 네트워크에 접속은 불가합니다. 

【 ESP8266의 가장 기본 모델인 ESP-01 모듈의 실습을 진행합니다. 】

《  ESP-01의 사용법 》
기본적으로, ESP8266 모듈은 크게 두 가지 형태로 작동시킬 수 있습니다. 
① 아두이노와 같은 마이크로 프로세서 보드에 연결시켜 wifi 기능을 해주는 어댑터로써의 역할이 가능합니다. 
② 마치 아두이노를 사용하는 것처럼 ESP8266 모듈의 플래시 메모리에 코드를 올리고 동작시키는 컨트롤러 보드 형태로 사용 가능합니다. (물론 wifi기능도 사용 가능),  단, ESP-01 모듈의 경우 일반적인 아두이노 보드에 비해 코드를 올릴 수 있는 메모리 용량이 적으며, 활용 가능한 입출력 포트가 최대 2개뿐으로 확장성은 떨어지지만, 프로젝트를 구현할 때 사이즈가 작아지고 제어할 포트 수가 적은 곳에는 활용하기 좋습니다. 

《 ESP-01의 통신 방법 》
- esp-01 모듈은 PC와 연결하여 코드를 올리려고 할 때 UART라는 통신방식을 사용하며,  ①번과 같이 wifi 어댑터기로서의 동작을 위해서도 아두이노 같은 장치와의 연결에 UART라는 통신 방식을 사용합니다. 
UART(Universal asynchronous receiver/transmitter)는 비동기 시리얼통신을 뜻하며 병렬 데이터의 형태를 직렬(시리얼) 방식으로 전환하여 전송하는 통신방법으로, 병렬 통신에 비해 적은 수의 케이블로 다소 긴 거리에도 에러 없이(보정)  통신이 가능한 장점이 있습니다. 
  PC와 ↔ 폰,  PC와 ↔ 아두이노 사이에 사용되는 USB 케이블 통신이 대표적입니다.  그리고 esp-01 모듈과도 이런 UART 방식의 시리얼 통신을 이용합니다. 

 아두이노와 esp-01 보드 양쪽의 송신단(Tx)과 수신단(Rx)을 서로 크로스하여 두 줄의 케이블로 서로 연결하여 시리얼 형태(직렬 통신)로 데이터를 주고받게 됩니다.  그리고 이런 UART 통신 방식은 아두이노를 사용하지 않고 직접 PC와 연결하여 esp-01 보드에 펌웨어를 업로드하려고 할 때도 사용되는데,  이때 PC의 인터페이스는 USB이기 때문에,  USB↔UART 변환 장치(보드)가 필요합니다.   보통 USB to UART 또는 USB to TTL 시리얼 어댑터 보드라고 불리는데 대표적으로 FTDI칩을 사용한 보드나,  CP2102 칩을 사용한 보드가 있습니다.  여기서는 테스트 결과 펌웨어 업뎃이 좀 더 잘 되는 CP2102 보드 모듈을 이용합니다.

《 ESP8266 모듈 시리즈의 프로그래밍 방법 》
 ① ESP8266 SDK 사용 :  이클립스 개발환경(Eclipse)과 C/C++ 언어를 사용하여 프로그래밍함.
 ② AT 명령어 사용  :   AT 명령어 펌웨어를 설치하여 AT-Command로 프로그래밍(설정) 함.
 ③ NodeMCU와 루아 스크립트 사용 : NodeMCU 펌웨어를 설치하여 루아(Lua) 스크립트를 사용하여 프로그래밍함.
 ④ 아두이노 IDE 사용 : ESP8266 보드를 아두이노 보드의 한 종류로 인식시켜 아두이노식 C/C++로 프로그래밍함.

 위 ①~④의 방법 중에서 esp-01 모듈을 가장 손쉽고 간편하게 사용할 수 있는 아두이노 IDE를 사용한 방법으로 진행합니다.

《 ESP-01 모듈 펌웨어 업뎃(교체)을 하는 이유 》
 
1. 펌웨어 업뎃(교체)을 하는 이유?
 - 펌웨어 업데이트를 해야 하는 이유는 몇 가지가 있습니다. 
시리얼 통신에서 데이터의 전송 속도를 나타낼 때 보-레이트(Baud Rate)라는 것을 사용합니다.
보-레이트의 속도 값을 나타내는 단위로는 bps(Bit per second)라 하여, 1초 동안 전송할 수 있는 비트(bit)의 수를 의미합니다.   bps 속도는 보통 아래와 같은 값으로 약속하여 구분해 놓았고, 이 속도 중 하나로 선택하여 통신하게 됩니다. 
1200bps, 2400bps, 4800bps, 9600bps, 19200bps, 38400bps, 57600bps, 74880bps, 115200bps,
 230400bps, 250000bps, 500000bps, 1000000bps, 2000000bps
이때, 통신하는 기기는 서로 같은 속도로 설정을 해야 데어터를 정확하게 주고받을 수 있게 됩니다. 
 즉, PC와 ESP-01 모듈의 보-레이트 설정이 서로 같아야 하고, 아두이노와 ESP-01 모듈의 보-레이트 설정이 동일해야 제대로 통신이 된다는 이야기입니다. 

 그런데, esp-01은 생산되는 모듈의 제조시기나 업체(카피 제품 등)에 따라 내장된 펌웨어가 다르고, 펌웨어에 설정된 디폴트 보-레이트(Baud Rate)를 보통은 바로 알기 어렵습니다.
 따라서 알고 있는(원하는) 속도의 펌웨어로 교체하기 위함이 있습니다. 
 그리고 esp8266은 AI-Thinker사의 AT-커맨드, 즉 명령어 기반의 AT 명령어를 수신하고 해당 명령어를 실행할 수 있는데, 이를 사용하기 위한 버전의 펌웨어로 업데이트(교체) 하게 됩니다.
 AT-명령(커맨드) 펌웨어는 여러 가지 시리얼 통신프로그램이나 아두이노 IDE의 시리얼 모니터를 통해서 사용할 수 있으며,  문자열 기반의 AT통신 명령어를 사용하여 esp-01 모듈의 설정을 바꾸거나 하는 등의 명령을 보내어 실행(통신)시킬 수 있게 됩니다. 

《 ↓↓ 허큘리스 통신프로그램 다운로드 ↓↓ 》

 그리고 아울러 하드웨어 시리얼 통신 단자가 하나뿐인 아두이노 우노(나노)를 PC와 같이 사용하기 위해서는 펌웨어 업데이트(esp통신속도를 9600 bps로 낮춤)가 필요하기도 합니다. 
(PC ↔ 아두이노 우노 ↔ esp-01 )

 본 실습에서는 최신 버전 펌웨어로 업뎃을 하는 것은 아닙니다. 실습을 진행하는데 문제가 없는 실행이 잘 되는 버전으로 펌웨어 교체를 하는 것이며, 가지고 있는 다른 버전의 펌웨어로 교체해도 되지만, 보-레이트가 맞지 않거나 할 경우 등, 실습에 문제가 있을 수 있으므로, 여기서 제공하는 펌웨어로 실습을 진행해 보고 , 필요하다면 가지고 있는 다른 버전으로도 직접 테스트를 해보세요.

  주의사항은, 판매되고 있는 esp-01 모듈들이 겉모습은 같아 보여도 펌웨어 버전이나,  flash메모리 용량 및 일부 성능이 다를 수 있습니다.(따라서 가격 차이가 조금 있으며, ESP-01 기본 버전은 플래시 메모리 용량이 512KB이지만, ESP-01S 버전이라고 불리는 모듈은 2MB입니다. 겉모습은 거의 차이 없어 보임).
  기본적으로는 판매되는 esp-01 기본 모델을 사서 여기서 안내하는 펌웨어로 업뎃하면 실습을 진행하는데 크게 문제는 없습니다. (단, 흔하지는 않지만, 초기 불량이나 작업 과정에서의 손상이 생길 수 있기에 esp-01 모듈을 최소 2개 이상, 여유 있게 준비하면 좋을 것 같네요)

 그런데 ESP-01 모듈의 펌웨어 업뎃을 반드시 해야 하는 건 아닙니다. 
 구매 모듈마다 다른 것 같은데요, 대개의 경우 구매한 모듈은 보통 ESP-01 모듈의 기본 펌웨어가 AT-커맨드(명령어)로 바로 통신이 되지 않는 펌웨어인 경우가 많은 것 같습니다.  이런 이유로 펌웨어를 바꾸게 되며,  AT-커맨드 펌웨어 버전이나 종류에 따라 AT통신 명령어 지원 가짓수도 조금씩 다릅니다. 
따라서, 작성하려는 코드와 통신속도가 일치하거나 하여, 디폴트 펌웨어 버전에 따라 필요 없을 수 있으며, 또한 esp8266을 wifi 어뎁터가 아니라 플래시 메모리에 아두이노처럼 코드를 올려 사용하고자 할 경우에는 펌웨어 업뎃 없이 바로 사용할 수 있습니다.

 다만, 본 실습의 원활한 진행을 위해서는 안내해 드리는 펌웨어 버전으로 업뎃을 해주세요.

 

▣ "ESP8266(esp-01) 활용하기 풀코스" 실습 진행 순서

 
1. 실습 준비 :  ① 실습 재료 준비    ② ESP-01 Adapter 및 주요 부품 소개
2. 펌웨어 업뎃  : ESP-01 모듈의 펌웨어 업뎃 ( 방법 ① 아두이노 나노보드 이용 / 방법 ② CP2102 USBtoTTL 이용)
3. Blynk 소개 & App 설치 (이후, 실습부터는 Blynk 앱을 설치한 스마트폰에서 wifi통신으로 제어하게 됩니다)
4. 《 하드웨어 제어 실습 with WiFi 》 
   - (실습 1) LED ON/OFF 제어하기
   - (실습 2) 파워 TR을 이용한 미니 드론 모터 구동
   - (실습 2) L9110S 모터 드라이버 모듈 이용한 DC 모터 구동
   - (실습 3) 서보모터 구동 (실습 3-1) 서보모터 1개 각도 제어 / (실습 3-2) 서보모터 2개 구동하여 틸트 브래킷 제어) 
   - (실습 4) 릴레이 사용하여 220V 전등(전기제품) ON/ OFF 제어
   - (실습 5) 온습도 센서 값 실시간으로 스마트폰에 표시하기(Blynk App 사용)

==========================================================================
==========================================================================

【 1-1. 실습 재료 및 준비 】

※ 실습을 위한 재료 준비 (특정 부품은 여유 있게 준비하면 실습에 도움이 됩니다)   
 1. 아두이노 우노(나노) 1개
 2. ESP-01 1개 (최소 2개 이상 권장 : 실습 시 모듈 손상 및 불량 대비와 활용성 측면) 
 3. ESP-01 breakout 소켓 1개 (최소 2개 이상 권장 : 모듈 불량 대비)
 4. USB to TTL 어댑터 (CP2102 모듈) 1개
 5. ESP-01 전용 4핀 어댑터 1개
 6. 소형 DC 모터(5V 이하 규격) 1개
 7. 미니 드론 모터와 프롭(5V 이하 규격) 1개
 8. L9110S 모터 드라이버 모듈 (또는 L298N 모듈 : 게시글과 영상에서는 L9110S로 설명드립니다)
 9. LED 2개 , 저항 2개 (200Ω ~ 330Ω 사이 값 아무거나 가능)
 10. 서보모터 (SG90 또는 유사 모터) 2개
 11. 미니(170홀) 또는 소형(400홀) 브레드보드 여러 개 : 여기서는 미니 보드 5~7개를 사용하여 설명드립니다
 12.  '1 채널 릴레이 모듈' (릴레이 동작전압 DC 5V / 제어 가능 전력 : 250 ACV, 30 DCV, 10A까지 )
 13.  220V용 전구(LED 전구도 가능)와 소켓
 14.  220V(돼지코) 플러그와 전원선 (플러그 전원선 일체형도 가능)  : 2가닥 일반선, 접지선 포함된 3가닥 가능
 15.  브레드 보드 연결용 점퍼선  
 16. 스마트폰 (안드로이드 계열 / IOS 계열 모두 가능)

부품명		부품 실물	부품 설명
1. 아두이노 우노 또는 나노 1개			아두이노 우노 또는 나노 보드
2. ESP-01   1개 이상			실습시 모듈 손상 및 불량 대비와 활용성 측면에서 여유 있는 수량 권장
3. ESP-01 breakout 소켓  1개 이상			모듈 불량 대비 최소 2개 준비 권장 (흔한 경우는 아니지만 간혹, PCB 기판 연결 불량이 있을 수 있음)
4. USB to TTL 어댑터 (CP2102 모듈) 1개			CP2102칩셋을 사용한 USB to TTL 전용 어댑터
5. ESP-01 전용 4핀 어댑터 1개			ESP-01 전용 Adapter(어댑터),  VCC, GND, Rx, Tx 4개의 핀과 3.3V 전원 레귤레이팅 회로가 포함되어 5V 전원을 그대로 사용 가능한 간편 어댑터
6. 소형 DC 모터(5V 이하 규격) 1개			미니 카, 및 소형 장난감 등에 많이 사용되는 5V 이하 규격의 소형 DC 모터 준비
7. 미니 드론 모터와 프롭 1개			동작 전원 5V 이하 규격의 미니 드론 모터와 여기에 맞는 프로펠러 1셋
8. L9110S 모터 드라이버 모듈 1개			또는 L298N 모듈을 사용해도 됨 단, 여기서는 L9110S로 설명드립니다
9. LED 2개 , 저항 2개			- LED 색상 관계 없음 - 저항값은 200Ω ~ 330Ω 사잇 값 어떤 값이든 됩니다. - 저항값이 낮으면 LED가 밝아지며, 저항값이 높으면 LED가 어두워짐 (단, 너무 낮으면 LED 손상될 수 있으며, 너무 높으면 LED가 켜지지 않음)
10. 서보모터 (SG90또는 유사 모터) 2개			MG90, E-Max, MG945 등 가지고 있는 서보 모터 활용 가능 (이번 실습에서 회전 각도는 상관 없음)
11. 미니(170홀) 또는 소형(400홀) 브레드보드			미니 브레드보드는 측면 홈과 홀더를 이용하여 블럭조립하듯 가볍게 이어 붙일 수 있음 - 170홀 미니 보드 최소 5~6개 이상 준비하거나, - 400홀 소형 보드는 최소 2개 이상 준비
12.  '1채널 릴레이 모듈'  1개			5V의 신호레벨로 220V 용 전원 기기의 On/Off 스위치 역할로 사용합니다.  - 1ch(채널)은 선 하나를 제어할 수 있으며, - 2ch은 전원선 선 두개를 제어할 수 있음  (2ch 모듈로 채널 하나만 사용해도 됨)
13.  220V용 전구(LED전구도 가능)와 소켓(리셉터클-receptacle)  각 1개			- 전구(램프)는 교류 220V용 (일반 소켓사이즈용)   LED 전구도 가능 - 소켓(리셉터클)은 소형이 아닌 일반소켓사이즈   ( 일반적인 규격 : 6A , 220V AC )
14.  220V(돼지코) 플러그와 전원선 1개			아래, 두 가지 형태 중에 하나만 준비 - 220V용 플러그와 별도의 전원선 : 선과 플러그가 따로 있는 형태로 캡을 열고 선을 넣어 나사를 조여 조립(연결) 하는 타입.   (접지 없는 2가닥 또는 접지선 포함된 3가닥 케이블 모두 가능)   - 플러그와 전원선이 결합된 일체형 전원 케이블   (접지 없는 2가닥 또는 접지선 포함된 3가닥 케이블 모두 가능)
15.  브레드 보드 연결용 점퍼선			브레드 보드에서의 부품 연결용
16. 스마트폰			안드로이드 계열 또는 IOS 계열(아이폰) 모두 가능 (Blynk 앱 설치와 작동을 위해 사용됨)

【 1-2.  주요 모듈 소개 】

  ① esp-01 모듈용 breakout 소켓 

 esp01 모듈 전용 breakout 소켓을 구매하면 위 이미지처럼, 핀이 결합되어 있지 않기 때문에, 납땜을 위한 인두기와 실납이 필요할 수 있으니 참고하세요.   breakout 소켓이 없어도 됩니다. 하지만 점퍼 케이블로 일일이 연결해야 하기에 깔끔한 회로 조립을 원하시면 breakout 소켓을 사용해보세요. 아래처럼 브레드보드에 장착되어 연결이 편리합니다.

 (주의~!  위 이미지를 참고하여 esp8266을 꽂는 방향에 주의해 주세요. 반대로 돌려 꽂지 마세요)

 ② esp-01  adapter(어댑터)

 esp-01 어댑터는 이미 펌웨어 업뎃이 완료 되었거나 업뎃이 필요 없는 esp-01 모듈을, 시리얼 통신 핀과 전원 핀만 간편히 사용할 수 있도록 만들어진 어댑터입니다.  
 esp-01 모듈은 3.3V의 전원과 신호 레벨로 동작되는 모듈이기에, 아두이노에서 기본적으로 사용되는 5V 전원이나 TX의 신호 레벨(5V)은 esp-01 모듈을 손상시킬 수 있습니다.  그런데, 어댑터에는 5V를 → 3.3V로 레귤레이팅 시켜주는 부품이 함께 구성되어 있어, 별다른 부가 회로 없이, esp-01 모듈을 4개의 핀으로 사용할 수 있는 편리한 모듈입니다. ( 만약, 이 모듈을 갖고 있지 않다면,  1㏀ 등으로 1대 2의 저항 분배를 하거나, 다른 부품을 사용하여 연결해서 사용하면 됩니다 )

 ③ L9110S 모터 드라이버 모듈

 모터의 경우 일반적으로 직접 전압(전력)을 넣어 돌리려 할 경우, 공급 전력이 상대적으로 커야 하는데,  만약, 조금이라도 큰 모터를 사용하거나 부하가 걸려있는 모터를 돌리려고 할 경우  아두이노 포트에서 나오는 약 40mA 출력만으로는 돌리기가 버겁습니다. 

 따라서 위 이미지에서 처럼  L298N과 같은 H브릿지 IC 같은 것을 사용하여 회로를 구성해주어야 아두이노의 포트 출력 신호로 정회전이나 역회전과 같은 제어가 가능한데,  이런 목적과 기능들을 하나의 모듈로 만들어 놓은 것이 바로,  L298N 모듈(L298 IC칩 사용)이며,  이 보다 용량과 사이즈를 줄인 모듈이 아래 이미지에 있는 L9110S 모듈(L9110S IC칩 사용)입니다. 

위 이미지를 보면, DC 모터는 A와 B 두 개까지 사용(제어) 가능하며, 이 번 실습에서는,  채널A 혹은 채널 B 한쪽만 사용하면 됩니다. 

④ 1 채널 릴레이 모듈

 릴레이는 보통 DC 5V~12V 정도의 낮은 전압으로 동작되는 회로에서,  교류 220V와 같은 높은 전압의 회로를 On/Off 시킬 수 있는 전자식 스위치 역할을 해주는 장치입니다. 
  릴레이의 내부에 코일이 있고, 여기에 5V의 작은 전원만 넣어 주면, 전자석 형태의 코일이 작동되어, 코일에 영향을 받은 철핀이 당겨져  NC에 연결되어 있던 핀이 휘어져서 NO핀으로 연결되는 원리로 작동합니다.
그리고 코일의 전류가 사라지면, 다시 철핀의 탄성으로 인해 원래의 NC위치로 돌아가게(연결) 됩니다

☞ 릴레이 핀 용어 정리 :   
- NO (Normally Open) : 평상시 연결되어 있지 않은 열린(Open) 상태
- NC (Normally Closed) : 평상시 연결(Connect) 되어 있는 상태
- COM (Common) : 공통 단자(핀)

※ 릴레이 사용법 (Rasino)
 - 릴레이는 코일에 전류를 흘려 코일의 유도 작용에 의해 접점을 On / Off 해주는 스위치입니다. 
 - 이를 이용하면, 낮은 전압(예, 5V)으로 220V의 전원을 끊거나 연결시킬 수 있습니다.
 - 좌측 IN에 HIGH(또는 LOW) 신호가 가해지면 Com단자와 NO 단자가 연결되어 스위치 형태로 작동됩니다.
    《 릴레이 핀 용어 정리 》
     - NO (Normally Open) : 평상시 연결되어 있지 않은 열린(Open) 상태
     - NC (Normally Closed) : 평상시 연결(Connect) 되어 있는 상태
     - COM (Common) : 공통 단자(핀)

  - NC단자와 Com 단자가 디폴트로 연결 되어 있고, 릴레이가 동작이 되면 이 연결이 끊어지고,
    Com단자가 NO단자와 연결이 됩니다. 이 부분을 전기제품이나 콘센트의 한쪽 부분의 연결을 끊어 
    스위치 형태로 구성할 수 있습니다.

릴레이를 보면 점퍼를 연결할 수 있는 3개의 핀이 보이는데요, VCC-GND에 5V의 직류 전원을 넣어 주고, 
IN핀으로 아두이노에서 제어할 포트와 연결해 주면 됩니다.  
 그리고 220V 회로 혹은 전원선 중 한 선의 중간 부분을 잘라서,  잘린 한쪽을 COM단자에 연결하고(COM은 반드시 사용)하고, 잘린 나머지 한쪽을 NO 단자 또는 NC 단자 중 하나를 선택해서 연결하면 됩니다. 
(처음에는 떨어 뜨려 놓다가 제어 신호가 들어오면 연결시킬 것이냐?,  아니면 처음부터 연결시켜 놓다가, 제어 신호가 들어오면 떨어뜨릴 것이냐?를 생각해서 결정합니다.)

다만, 릴레이 하단에 보면, 똑같은 스펙의 릴레이라도, 제어 신호가 High 신호에 동작하는 것이 있고, Low 신호에 동작하는 것이 있습니다.  그런데 사실 어떤 것을 구매하든, NO단자와 NC단자의 연결을 바꾸어 주면 원하는 대로 사용할 수 있으니 아무거나 구매하면 되고, 일반적으로 Low Level Trigger 제품이 많이 판매되고 있는 것으로 보입니다.

▶ 만약, 릴레이 모듈의 단자 이름이 중국어로 되어 있을 경우가 있는데요,  이럴 때는 VCC와 GND에 전원을 넣었다 뺐다 해보면서, 테스트기 같은 걸 통해 어느 단자와 붙고 안 붙고를 알아낼 수 있습니다. 
 그런데, 기본적으로 중국어 뜻을 해석해 보면,  가운데 公共端(공공단)은 공통 단자라는 뜻이고 ,  常开(cháng kāi-상개)는 평상시 열려 있다는 뜻으로 NO(normally Open) 단자에 해당되고,  常闭(cháng bì-상폐)는 평상시 닫혀 있다는 뜻으로, NC(normally Closed)에 해당됩니다.

⑤ 220V용 전구(LED 전구도 가능)와 소켓(리셉터클-receptacle)
 여기서 실습 예시를 드는 220V용 전구는 여러 가지 220V용 전구 제품 어떤 것도 활용 가능합니다. 
 전구의 소켓 모양도 여러 가지 타입이 있습니다.

 다만 여기에 실습 예시로 드는 타입은 E타입이며, E타입 중에도 사이즈가 여러가지 있으니, 전구의 사이즈에 맞는 소켓(리셉터클)을 구매해야 합니다. 
 일반적으로 많이 사용되는 백열등 전구의 규격은 E-26입니다.
전구의 최초 발명자는 에디슨(Edison)이죠, 그래서 에디슨이 발명한 형태의 전구 규격 형식에 E글자가 들어가고, 직경 26 mm 수치가 붙어 E-26이라는 규격이 붙여졌습니다. 
이번 실습에 사용한 전구는 아래와 같은 E-26 사이즈의 전구와 (소켓) 리셉터클입니다. (물론 다른 사이즈와 형태를 사용해도 됩니다)

【 3. 펌웨어 업뎃 】

※ ESP-01 모듈의 펌웨어 업뎃 관련한 자세하고 상세한 자료는 위에 링크해드린 사전학습 자료 1번을 참고해 주세요. 
  여기서 펌웨어(Firmware)란? 
 : 우리가 흔히 컴퓨터에서 사용되는 용어인 하드웨어와 소프트웨어라는 말은 많이 들어 봤을 텐데요, 펌웨어는 이 두 가지의 중간쯤 역할을 하는 것으로 이해할 수 있습니다.  만약 펌웨어라는 존재가 없다면 소프트웨어에서 기능을 변경하거나 추가하고자 할 때, 거기에 맞대응되는 하드웨어의 논리회로를 하드웨어적으로 일일이 구성해야 하는 어려움이 있습니다.  즉, 소프트웨어 변경에 따라 대응하여 동작할 수 있는 각각의 하드웨어를 새로 만들어야 하는 것과 같은 어려움이 발생합니다.  하지만, 하드웨어 내부에 롬(Rom)과 같은 사라지지 않는 메모리 저장공간을 만들어 두고,  변경되는 소프트웨어 설정에 대응할 수 있는 논리회로 처리 코드를 내재하여 처리할 수 있게 하는 것이 바로 펌웨어입니다.   
 그래서, 똑같은 하드웨어라고 해도 내부의 펌웨어가 달라지면, 지원되는 기능이나 성능 혹은 돌아가는 소프트웨어를 달리 할 수 있는 특징이 있습니다.   예를 들어, 내비게이션에 펌웨어를 업데이트하게 되면, 이전에 지원하지 않던 고용량의 SD 메모리카드 지원이라든지, 시스템이 전혀 다른 내비 OS를 인식시킨다든지, 등의 역할을 해줄 수 있습니다. 

 그래서 펌웨어는 일반적인 소프트웨어처럼, 사용자가 임의로 자주 수정할 수 있는 소프트웨어와는 다른 특성을 가졌고, 하드웨어의 기본적인 설정과 동작을 세팅해주기 위해 하드웨어에 기본 탑재되는 소프트웨어로 이해할 수 있습니다.    

ESP-01 모듈에는 이미 펌웨어가 올려져 있습니다.  하지만 본 실습의 원활한 진행을 위해서는 여기서 안내해 드리는 펌웨어 버전으로 업데이트(최신 버전으로 바꾸는 것이 아니며, 특정 버전으로 변경)를 진행합니다.   
ESP-01 모듈의 출하 제품마다, 출하 시 설치된 펌웨어 버전들이 다르며, esp-01이라는 동일한 이름으로 판매되어도 장착된 메모리를 용량이 다른 경우도 있고, 현재는 메모리 용량을 더욱 키운 esp-01S라는 모듈도 출시되어 있습니다.
이 둘의 일반적으로 알려진 용량은,  ESP-01(512KB, 4 Mbit) ,  ESP-01S(1MB, 8 Mbit)입니다.
 esp-01 관련 실습을 진행할 때, 내장된 기존 펌웨어의 변경이 필요한 경우도 있지만 변경 없이 사용해도 되는 경우가 있을 수 있습니다. 

 《 펌웨어 업뎃 실습 》
 AT-커맨드 통신이 가능한 펌웨어를 업뎃하는 실습을 진행합니다.
 ESP-01 모듈의 펌웨어 업뎃은 ①아두이노 우노(나노)와 같은 보드를 USB to TTL 어댑터처럼 사용하여 업뎃하는 방법이 있고 위에서 소개한 ② USB to TTL 변환 모듈을 이용한 방법이 가장 대표적입니다. 
①번의 아두이노를 이용한 방법에서는 펌웨어 업로드(다운로드) 실패 시 리셋을 눌러보거나, 아두이노 보드를 PC USB에서 분리 후 다시 연결 시도해 보거나 하는 등의 조치가 필요할 수 있습니다. 
 개인적으로는 원샷 원킬로 바로바로 잘 되는 ②번 USB to TTL(CP2102) 모듈을 이용한 방법을 추천드립니다. 
 하지만 학습 차원에서 실습은 ①번과 ②번 모두 진행해 보는 것을 추천합니다.

펌웨어 업뎃을 위해서는 아래의 esp8266 flasher(플래셔) 프로그램이 필요합니다.  물론 다른 프로그램을 이용한 방법도 있지만, 여기서는 제일 심플하고 업뎃하기 간편한 아래 프로그램으로 진행하겠습니다.

현재의 압축파일을 다운로드하여 풀면 아래와 같은 세 개의 파일이 나옵니다.

"esp8266_flasher.exe" 파일이 펌웨어 업뎃을 해주는 프로그램이며, "v0.9.2.2 AT Firmware.bin" 파일이 이번 실습에서 업로드시킬 펌웨어 소스 파일입니다.

①  아두이노를 USB to TTL 어댑터처럼 사용하여 펌웨어 업데이트 하기. 
(아래 연결도에는 아두이노 우노를 사용하였으나,  아두이노 나노와 같은 보드를 연결하여도 됩니다-영상에서는 나노를 사용하여 보여드립니다)
 아두이노 우노 또한 PC(USB 포트)와 시리얼 통신하기 위한 통신칩(Atmega16u2)이 포함되어 있고, 하드웨어 및 소프트웨어 시리얼 통신(Tx , Rx)을 지원하기 때문에 esp8266와 연결하여 펌웨어를 업데이트해줄 수 있습니다. 
즉, 이때는 아두이노 보드의 플래시 메모리에 코드를 올려 동작시키는 방식이 아니며, 아두이노는 PC와 esp8266 보드를 연결시켜 주는 단순한 USB to TTL 어댑터로써의 역할로 사용됩니다.  이렇게 동작시키기 위해서는, 아두이노의 Reset 포트에 GND를 연결하면 되는데, 이렇게 하면 아두이노를 컨트롤러 보드로서 동작되지 않도록 하는 역할을 합니다. 즉 아두이노의 플래시 메모리에 코드가 올라가지 못하는 상태가 되고 본래의 아두이노 기능은 작동되지 않는다고 이해하시면 좋습니다.  

1. ESP-01 펌웨어 업뎃을 위한 연결도(우노) 
: 우노를 가지고 있다면 아래 이미지를 참고하여 회로를 연결해 주세요.

 만약, 위와 같이 했음에도 불구하고 업뎃이 잘 안 되는 경우가 생기는데요,  기본적으로는 정말 연결 도면대로 제대로 연결했는지? 확인해야 합니다.  단순 연결 실수가 생각 외로 자주 있는 일이니까요.   
그리고, esp-01 모듈의 경우 5V를 전원으로 공급하면 손상될 수 있기에 3.3V 전원을 공급해야 합니다.
 아두이노가 PC USB를 통해 공급받는 전류는 커야 500mA 정도인데요, esp-01 모듈의 경우 순간적으로 500mA이상 소모하는 경우가 있습니다.  기본적으로 esp-01 모듈이 아두이노에서 공급받는 출력 전류가 충분하지 않아서 업뎃이 잘 안 되거나, 실행시킬 때 오류를 보이기도 합니다.
 또한 아두이노의 경우 오픈소스이다 보니, 복제품도 많고 생산단가를 낮추기 위해 저품질의 3.3V 레귤레이터를 사용하는 경우도 있어, 3.3V 전원 핀의 출력 전류가 충분치 않은 경우도 있는 것 같습니다. 
 이런 전류 부족 상황이 의심이 되는 경우,  1단계로 10uF 이상의 전해콘덴서를 연결해 주면 약간의 전원 보충이 될 수 있어 해결될 수 있습니다.  하지만, 이것 만으로도 충분치 않을 경우, 아래 회로처럼, 별도의 3.3V 외부 전원을 연결하여 공급해 주는 방법이 있습니다.  3.3V의 외부 전원을 공급하기 위한 방법에는 여러 가지가 있으나, 그나마 저비용으로 쉽게 구현하기 위해 AMS1117 칩셋을 이용한 3.3V 레귤레이터 모듈을 사용해 봤습니다.(이때, 콘덴서는 생략 가능) 
  여기에 공급되는 전원은 출력 3.3V보다 1V정도 큰 전원이면 상관없습니다.  최소 4.3V(3.3V+1V) 이상을 공급해 주면 됩니다.   그리고 중요한 것은 AMS1117의 GND선(Vout-)과 아두이노의 GND는 이미지처럼 공통으로 연결해주어야 합니다.  이러므로해서 서로 다른 두 개의 전원이 공통의 GND를 기준으로 가지게 됩니다.

 다른 예시로는 "브레드 보드 전용 전원 공급 모듈"도 사용하기 편할 수 있습니다.   (브레드 보드에 꽂을 수 있고 5V, 3.3V를 스위치로 선택 공급 가능함),  전원은 아두이노 나노에 연결하는 것과 같은 USB 미니 케이블 전원으로 공급하거나  DC 배럴 잭 타입 5V 이상의 어댑터로 공급할 수 있습니다.

 아두이노 나노의 경우 우노와 핀 배열이 거의 같고 기능 또한 같으면서 사이즈가 작아 우노를 대체하여 많이 사용됩니다.  여기에 아래 이미지처럼,  브레이크 아웃(break out) 소켓을 사용하면 작은 브레드 보드에 꽂아 조립이 가능하니, 점퍼선으로 너저분하지도 않고 깔끔한 펌웨어 업데이트 회로를 만들 수 있어 좋은 것 같습니다.
아두이노 나노와 esp-01 breakout 소켓을 이용한 심플 회로도를 참고해 보세요.

기본적인 펌웨어 업뎃 연결은 아래와 같은 형태로 연결됩니다.

 하지만 주의~!!!
esp-01 모듈은 기본적으로 3.3V 전원으로 안전하게 작동되는 보드이며,  전원뿐 아니라, 신호의 전압 레벨도 3.3V가 안전하며, 5V 이상의 전압 레벨(신호)이 지속적으로 입력된다면, 모듈이 손상될 수 있다는 점 기억하세요.
물론, 위와 같이 연결하고 테스트 결과, 다행히 손상은 입지 않았고 작동도 했지만,  짧은 시간의 동작 확인이어서 문제가 발생하지 않았을 것으로 추정됩니다.  따라서  상황에 따라서는 짧은 순간이어도 분명히 모듈이 손상될 수 있기 때문에,  아래와 같은 3.3V 전원 사용과 함께, 저항을 이용한 전압의 분배로 3.3V를 만든 신호가 입력되도록 연결해 주어야 합니다. 

위와 같이 반드시 3.3V 전원을 사용하고, 저항을 통한 레벨링 된 신호 전압이 인가되도록 실습해 주세요.

펌웨어를 업데이트(혹은 다운로드: 펌웨어 프로그램을 esp-01의 롬 영역으로 다운로드시킨다는 의미로 사용함) 시켜주는 프로그램은 대표적으로 두~세 가지 정도 되는데요,  최신 펌웨어이거나 esp-01 기본 모델이 아닌 메모리 용량이 더 크거나 제각각인 모듈에 맞추어 줄 수 있는 업데이트 툴은 따로 있지만,  여기서는 기본 모듈을 업데이트하는 데 사용하기 쉽고 간편한, 플래셔(flasher)라는 툴을 사용합니다. 

 위와 같이 연결하고, 앞서 자료 링크한 esp8266 플래셔(flasher) 프로그램을 다운로드하여 압축을 풀면 아래와 같은 3개의 파일을 확인할 수 있습니다. 

※ 주의~!  
 flasher 파일을 실행시키기 위해서는 한글 이름으로 된 폴더 아래에서는 실행하지 마세요!!! 
만약 한글 폴더 아래에서 프로그램을 실행시킬 경우 대표적인 증상으로, 'xxx.bin'파일을 연결시켜도 선택한 'xxx.bin'파일의 이름과 경로가 표시되지 않는 증상이 나타납니다. ( 상위 폴더 중에 하나라도 한글 폴더가 있으면 안 됩니다)
그리고,  esp8266 관련된 다수의 펌웨어 파일이 존재하는데, 본 게시글에서 소개하는 방법을 실행하기 위해서는 여기서 소개해드린 "v0.9.2.2 AT Firmware.bin" 파일을 선택하세요. 물론, 다른 펌웨어 파일도 가능하지만,  통신 속도가 다르거나, AT-커맨드가 전혀 먹히지 않는 다른 용도의 펌웨어가 있으니 주의해야 합니다. 
ⓐ 먼저 esp8266_flasher.exe 파일을 실행하세요

ⓑ 그럼 아래의 번호 순대로 클릭해서 진행하면 됩니다.

  - ①번의 Bin을 클릭해서 "v0.9.2.2 AT Firmware.bin"파일을 선택하세요.
  - ②번의 COM1 영역에 아두이노가 연결된 포트 번호를 적어줍니다. ('윈도키+K'를 눌러 포트 번호를 확인할 수 있음)
  - ③번 Download 버튼을 누르면, 아두이노에 연결된 esp-01 모듈로 펌웨어 파일이 download 되며 업뎃이 시작됩니다.

 - 위 이미지를 참고해서 보면, (99%)까지 진행되고, Leaving... 메시지까지만 표시되면 100%업뎃이 완료 된 상태입니다. 
 마지막에 "Failed to leave Flash mode" 메시지는 펌웨어 업뎃 성공/실패하고는 관련 없으니 무시하면 됩니다.

②  USB to TTL 전용 어댑터를 사용한 방법.
 CP2102 어댑터와 같은 USB to TTL 전용 어댑터를 사용하면, 업데이트 작업이 편리하고 업데이트 성공률이 개인적 기준으로 거의 90% 이상 나올 정도로 잘됩니다.   그리고 아래 이미지 나와 있는, esp-01 breakout 소켓이 있으면 좀 더 편하게 작업이 가능하지만, 만약 없다면,  점퍼선으로 바로 연결하면 됩니다.   esp-01 보드는 핀 구조가 2줄로 좁게 배열되어 있기 때문에,  브레드보드에 직접 꽂아서 연결할 수 있는데요,  breakout 소켓을 사용하면, 브레드보드에 꽂을 수 있고 부가적인 부품과 함께 회로 연결을 할 수 있어 편리합니다.

 위와 같이 연결하고, 앞서 자료 링크한 esp8266 플래셔(flasher) 프로그램을 다운로드하여 사용하는 방법을 똑같이 진행하면 됩니다.  단, 이때 포트번호는 장치 관리자에서 CP2102 USB to TTL 모듈의 COM 포트 번호로 입력하여 Download 진행하면 됩니다. 

혹은 아래와 같은 USB to ESP8266 전용 어댑터를 사용하면, 별도의 선 연결 없이 간단히 펌웨어를 업데이트할 수 있습니다. 

다만, 위와 같은 어댑터는 번잡한 연결은 피할 수 있지만, 정작 esp-01의 플래시 메모리에 코드를 올리려고 할 때, GPIO 0번 핀을 GND로 리셋(연결) 시켜줘야 하는데, 그런 기능은 제공하고 있지 못합니다. 
따라서, 위의 모듈에 아래와 같은 3가지 부가적인 방법 중 하나로 해결할 수 있으니,  만약 이 모듈을 사용하려고 한다면, 참고해 보세요. (방법 1: 10K 옴의 가변저항 연결방법 / 방법 2: 점퍼 스위치 연결방법 / 방법 3: 푸시버튼스위치 연결방법)
코드 업로드 완료 후에는 해당 연결은 다시 해제해야 정상적으로 작동하기 때문에, 점퍼나 눌렀다 뗄 수 있는 스위치 형태로 작업하게 되는 것이지요.

물론 아래 모듈처럼, 아예 코드를 업로드 모드와 노멀 작동 모드로 전환할 수 있도록 스위치가 달려 있는 모듈도 나와 있습니다.    

 하지만 기본 단가가 비싸기도 하고 활용성이 떨어지는데요, 구매해서 활용은 가능하지만,
CP2102 USB to TTL 모듈과 + esp01 breakout 소켓을 사용하는 방법이 가격도 저렴하고, 브레드보드에 연결하여 활용하기에도 좀 더 편한 점이 있어 추천드립니다. 

▶ 펌웨어 업데이트 시 에러 증상과 대처 방법 :

1. 만약 아래와 같은 fail to connect라는 문자가 떴다면, 

1. 전원을 연결한 선을 뺐다가 다시 꽂아 본다.    
(브레드 보드에 선을 연결할 경우 선의 접촉이 잘 안 될 수 있으니 접촉이 잘 되도록 확인)

2. TX와 RX 선이 제대로 연결되었는지 확인한다.  
(아두이노의 Tx와 esp-01의 Rx와 연결하고,  아두이노의 Rx와 esp-01의 Tx와  교차로 연결하여야 통신이 됨)

3. ESP8266에 빨간 불이 들어왔는지 확인한다.   
( ESP-01 모듈에 빨간불은 전원이 연결된 표시 이므로, 불이 들어오지 않는다면 ESP-01 모듈의 전원 연결 선을 체크)

 4. 아두이노 USB 포트를 다시 뺐다가 연결한다.   
(USB 포트 인식이 안 되거나,  잘 못된 USB 포트 번호를 넣어 진행할 경우 , USB를 다시 꽂아 보고, 정확한 포트번호 기입)

5. 'CH_PD단자'와  'GPIO 0 단자'를 확인한다.   
(펌웨어 업로드 시에는 esp-01 모듈을 운용할 때와는 달리  CH_PD단자는 플러스(+3.3V)에 연결하고, GPIO 0 단자는 GND(0V)에 연결하여야 펌웨어 업로드가 제대로 진행이 된다.) 

 6. 전원을 5.0V로 잠시 바꾸어 연결하거나,  저항의 1:2 분배 연결을 통해 연결해준다.

( 아두이노 호환 보드를 사용하거나 할 경우 3.3V의 출력이 낮아 제대로 진행이 안 될 경우가 있으니, 짧은 시간 동안 아두이노의 5V 전원을 이용해 보거나,  5V단자로 바꾼 상태에서 1K 옴 저항과 2K 옴 저항의 분배 방법을 이용하여 높은 전류의 3.3V 전원을 넣어 본다. )

2. 만약 아래와 같은 'Invalid head of packet'이라는 에러 증상이 나타난다면,

아두이노 코드를 Blink 예제 코드와 같은 기본 코드 혹은 내용을 모두 지우고 업로드 한 아두이노로 펌웨어 업데이트를 진행해본다.   아두이노에 Serial 통신을 사용하거나 하는 등의 기존 코드가 들어 있을 경우 이런 에러가 나타나기도 한다. 

《 AT 통신 하기 》

AT 통신 관련해서는 아래 이전 게시글에 상세히 안내하였으니, AT통신 명령어의 종류나 기본 사용법 등을 참고하려면 아래 링크를 참고해 보세요.
【 아두이노 모듈#25】ESP8266 esp-01 활용하기#1 : 펌웨어 업뎃(AT-통신하기 명령어 사용하기)

 여기서는 AT-통신이 되는 과정과 결과 위주로 설명드리고 있으니, AT-명령어/통신 관련된 기초 내용이 필요하신 분은 꼭 위 링크를 함께 참조해 보세요.

《 1-1. 브레이크 아웃(BreakOut) 소켓 활용하여 AT-명령어/통신 테스트하기 》

먼저, BreakOut 소켓을 가지고 AT통신 테스트 및 동작을 시키기 위해서는 아래와 같은 연결로 바꾸어야 합니다. 그럼 아래 이미지는 앞서 소개한 breakOut 소켓과 나노보드를 기본적으로 연결한 회로입니다.
아래 수정된 회로를 참고하여 회로 연결을 펌웨어 업데이트용 연결 → AT통신 및 동작회로용 연결로 바꾸세요.
주의~!  :  바로 아래 회로는 모듈 손상이 예상될 수 있는 연결이어서 연결을 삼가고 레벨 변환 저항을 사용한 회로로 연결해야 합니다~!

하지만~!  이 역시 3.3V 레벨로 회로를 변경해 주어야 모듈이 문제가 생기지 않습니다.
저항이 없어 RX에 연결할 수 없다면, VCC +전원이라도 5V가 아닌 3.3V로 연결해야 합니다.
반드시 아래 회로로 연결해서 진행하세요.

 BreakOut 소켓이 있으면, 펌웨어 업데이트도 가능하고, AT통신과 일반적인 모듈 사용도 가능합니다.
위와 같이 연결 후,  PC와 연결해서 AT-통신 테스트를 해볼 텐데요, 
준비사항으로, 아두이노 IDE를 실행시키고 아래와 같은 통신용 코드를 아두이노로 업로드시켜야 합니다.
그전에, 아두이노 나노(NANO) 보드를 사용할 경우, 나노 보드를 아두이노 IDE에서 프로세서 부분을 선택할 때,
거의 대부분은 "ATmega328( Old Bootloader )"을 선택해야 합니다. 

만약, 아래와 같이 코드 업로드 시 에러가 난다면, esp01 모듈 연결이 업로드에 영향을 준 것으로 보입니다. 이럴 때는, esp01 모듈이나 소켓 포함한 모듈 전체를 제거 후 다시 업로드 시도해보면 대부분 해결됩니다.  그리고 나노보드의 전원을 잠시 제거 후(또는 리셋 버튼 이용) 업로드 버튼을 눌러보세요

아래 코드를 드래그해서 복사하거나,  첨부파일을 다운로드하여 압축을 풀고 사용해 보세요.

#include <SoftwareSerial.h> 
#define RX 7 
#define TX 6 
SoftwareSerial ESP_wifi(RX, TX); 
void setup() { 
  Serial.begin(9600); 
  ESP_wifi.begin(9600); 
  ESP_wifi.setTimeout(5000); 
  delay(1000); 
} 
void loop() { 
if (Serial.available()){
  ESP_wifi.write(Serial.read()); 
} 
if (ESP_wifi.available()) { 
  Serial.write(ESP_wifi.read()); 
  }
}

                                          ※ AT 통신 테스트를 위한 아두이노 코드 다운로드하기

기본적인 AT 통신 명령어만 정리해 봤습니다. (좀 더 자세한 사항은 위에 안내해드린 링크를 참조해 주세요)
아울러 'Steve AHN'이라는 분이 정리한 "AT-명령어 셋"이라는 ESP8266 모듈에서의 AT 명령어 요약집을 첨부해 드리니 참고해 보세요.   다만,  명령어는 상황에 따라 예를 들어, AP모드일 때만 적용(실행)되는 명령어가 있고, 스테이션 모드일 때만 실행되는 명령어가 있습니다.   
그리고,  명령어 입력 방법이 조금씩 다를 수도 있으니 참고하세요.
(예, 대소문자 구분하거나, 입력 시, 명령어+'?'사용하거나, 명령어+':' 사용 등)

그리고  모든 명령어가 다 실행되는 것은 아닌데요,  설치된 펌웨어 버전(종류)에 따라, 실행되는 명령어가 있고 실행되지 않는 명령어나 추가로 실행될 수 있는 명령어가 있을 수 있다는 점 참고하세요. 
몇 가지 펌웨어를 테스트해봤지만,  개인적으로는 별로 였고,  실습에서 업데이트 한 'v0.9.2.2 AT Firmware.bin' 펌웨어는 좀 오래된 펌웨어이지만,  이 번 실습을 진행하는데 문제가 없고, 9600 bps에서도 잘 실행되니 사용하고 있습니다.  최신 펌웨어나 다른 버전에 대해서는 직접 적용해 보고 판단해 보세요.

위 펌웨어 명령어 중 주요 명령어를 테스트한 부분은 본 게시글의 영상이나,  위에 링크해드린 게시글을 참고해 보세요.

아래 파일은 바로 위에 소개한 AT명령어 요약집(PDF) 파일입니다.

코드 업로드가 되고 아두이노 IDE의 시리얼 모니터의 보 레이트 9600 bps로 맞추어 준 후 아래처럼 AT명령어에 따른 응답이 보인다면 AT-통신이 되는 것입니다.

《 1-2. ESP01 어댑터 모듈 활용하여 AT-명령어/통신 테스트하기 》

다음으로 esp01 어댑터 소켓의 사용방법을 설명드립니다

: ESP01 어댑터 모듈은 4개의 핀으로 구성된 ESP01 전용 어댑터 소켓으로서,  펌웨어 업데이트 때는 활용할 수 없지만,
이미 펌웨어 업뎃을 완료하였거나,  업뎃이 필요 없는 모듈을 4개의 핀만으로 사용 가능하도록 해주는 편리한 모듈입니다.
앞서 설치해야만 했던, 레벨 변환 부품도 이미 내장되어 있어서,  사용하기 편한 5V를 그대로 사용할 수 있어 좋습니다.
그리고, ESP01 모듈의 RX 단자를 위한 레벨 변환도 역시 적용되어 있습니다.
모듈의 연결 방향은 아래처럼 해주세요.

여기서는 5V를 연결해야 합니다. 3.3V레귤레이터 회로가 들어 있는 모듈이기 때문에 3.3V를 입력하면 회로에 소모되는 전력이 있기 때문에 오히려 동작이 안 될 수 있습니다.  아주 높은 전압이 아닌 이상 3.3V 보다 높은 것은 상관없습니다.
그리고서, 조금 전 위에서 올린 AT-통신용 코드가 나노에 올려져 있으면 됩니다.
그럼, 시리얼 모니터를 열고 'AT'와 기타 몇 가지 명령어들을 입력해보세요.
그럼, 아래처럼 AT-명령어로 통신이 되는 것을 보실 수 있습니다.

이번에는 esp01 어댑터를 보드에 밀착시켜 안정적으로 부착시키기 위해 핀 부분을 다시 납땜해 봤습니다.

이렇게 작업할 수 있다는 것을 보여드리는 것이기 때문에 이 부분은 참고만 하셔도 됩니다.
기존에 있던 'ㄱ'자 핀을 세우고, 핀헤드의 검은색 부분을 니퍼로 잘라서 빼냈습니다.
그리고 납 흡입기를 이용해서 인두기로 녹인 납을 최대한 빨아들이고, 핀 하나씩 인두기로 다시 열을 가하면 핀을 움직일 수 있는데, 최대한 밑으로 내려서 재 납땜을 하면 됩니다.  
그럼, 이렇게 브레드보드에 납작하게 밀착시킬 수 있게 됩니다.

물론, 이렇게 작업하면, 보드에 꽂을 때 핀 순서가 달라지니, 연결 도면을 보고 맞게 연결해 주세요.
그럼, 테스트를 위해 조금 전의 esp01 모듈을 옮겨 꽂습니다. 

참고로, 주변 WiFi 검색 명령어인  'AT+CWLAP'는 esp01이 '2번 AP모드' 혹은, '3번 AP+스테이션' 복합 모드 상태에서만 작동합니다.

《 1-3. ESP01 어댑터 모듈 활용하여 AT-명령어/통신 테스트하기 》

다음으로, USB to TTL 모듈 중 하나인 CP2102 모듈을 사용해서 펌웨어 업뎃을 해보겠습니다.
CP2102 모듈 업뎃은 아두이노보드가 필요없으며, 펌웨어 업뎃 성공률이 높고 사용하기도 매우 편리합니다.
여기에 breakOut 소켓이 있으면 매우 심플한 회로 구성이 가능합니다.

조립된 회로에 esp01 모듈을 연결합니다, 꽂을 때는 항상 방향을 확인해 주세요.
USB 연장 케이블이 있으면 PC USB 포트와 좀 더 편리하게 연결할 수 있습니다.
CP2102에 할당된 COM 포트 번호를 확인하고 입력해 주세요.
그리고서 Download 버튼을 누르면 아래와 같이 Tx Rx 송신 수신 LED가 깜빡이며 펌웨어 업로드가 진행되는 것을 보실 수 있습니다.

그럼, 업뎃이 완료된 esp-01 모듈을 좀 전에 만든 보드로 옮겨서 테스트해 볼게요.
그런데, 만약  AT 명령어를 시리얼 모니터에 입력해도 아무런 반응이 없는 경우가 생기는데요, 
이럴 때는 전원을 제거하고 몇 초 기다린 후 다시 넣어 봅니다.
그래도 AT 명령어가 먹히질 않는다면, esp01 모듈이나 어댑터 자체를 제거 후 다시 연결해 보세.
그럼, 아래 이미지 결과처럼 AT통신에 성공하는 화면을 보실 수 있습니다. 

【 3. Blynk App 소개와 설치 】

 이번 실습에서는 Blynk(블링크)라는 서비스와 앱을 사용하여 진행합니다. 
일반적으로 집안에서는 wifi를 통해 내부 네트워크(사설 IP)에 연결된 IoT 작품들을 스마트폰으로 컨트롤 하기는 쉽습니다.  하지만, 집 밖 외부에서 컨트롤하려면 "wifi 라우터"의 공인 IP를 IoT 기기가 할당받은 IP로 포트 포워딩 설정을 해야 하는 등의 까다로움이 있습니다.   그리고 스마트폰에서 제어할 목적으로 앱 같은 것을 만들 때, 앱인벤터를 사용하면 전문적인 앱 개발 프로그램에 비해 제작이 쉽긴 하지만, 앱인벤터 사용법이나 코딩 관련 학습이 부족하면 역시 접근에 어려움이 있는 것이 사실입니다. 
 이에 블링크(Blynk)라는 서비스는 공개 사이트처럼 작동되는 서버를 이용하기에 라우터의 포트 포워딩 조치 필요 없이 접근이 가능하며, 직관적인 앱 작성과 강력한 Blynk 자체 라이브러리 제공으로 인해 몇 분 안 걸려 뚝딱하고 앱을 만들 수 있는 서비스입니다.   아두이노 코드에서도 센서의 신호에 일일이 대응하는 코드 작성의 어려움 없이, Blynk 라이브러리와 서버에서 모두 처리를 해주기 때문 몇 가지 함수 선언과 약간의 코드 설정만으로도 코드가 완성되어 코드 작성이 쉬워,  IoT 서비스를 쉽게 구현할 수 있는 장점이 있습니다.

 이번 실습에서 블링크를 활용하려는 목적은 외부에서도 쉽게 집안에 있는 네트워크에 연결된 IoT 작품들을 컨트롤하기 위함이 가장 큽니다.
집안에서 같은 WiFi 네트워크에 접속된 esp8266wifi 모듈을 제어하기는 쉽지만, 외부(네트워크)에서 집에 설치해 놓은 'esp8266+프로젝트'를 컨트롤 하기는 쉽지 않습니다.  
 이에, 공인 서버의 역할을 할 수 있는 Blynk Server 클라우드로 이런 문제를 해결하고 서비스를 제공하고 있습니다.
게다가,  안드로이드와 애플 IOS에서 각각 사용할 수 있는 Blynk App을 이용하면, 복잡한 코딩 작성 없이 아주 쉽게 IOT 시스템을 제어할 수 있는 앱을 만들 수 있어서, 현재 많은 인기를 얻고 있습니다. 
 기본적인 사용은 무료이며  energe라는 시스템을 사용합니다.  처음 시작할 때 2000 energy가 무료로 주어집니다. 
앱을 제작할 때 버튼 같은 구성요소를 위젯이라 부르는데, 제일 작은 버튼의 경우 200 energy가 소요되며,  구성요소를 모두 합산해서 2000 energy까지는 무료로 이용할 수 있습니다.  만약 더 많은 버튼이나 구성요소를 추가 사용하고 싶을 때는 소정의 결제로 에너지를 키울 수 있습니다.  또한 본인이 만든 앱을 타인에게도 이용하게 할 경우에도 소정의 비용 결제가 필요한 것으로 보입니다. 

 접속 서버는 블링크에서 제공하는 블링크 클라우드 서버를 이용할 수 있으며,  다른 공개 서버를 선택해 이용할 수도 있습니다.  학습 목적으로 또는 본인이 이용하기 위한 간단한 시스템 정도는 거의 비용들이지 않고 앱을 만들어 활용할 수 있습니다.   블링크는 Arduiono 시리즈, ESP8266 시리즈, Raspberry Pi 시리즈 등 거의 대부분의 마이크로 프로세서 보드를 지원하고 있습니다. 

[ 블링크 앱 설치 & 계정(회원) 등록 ]

먼저 https://blynk.cc  (또는, blynk.io ) 사이트로 접속합니다.  여기서 자신의 이메일 주소 하나를 아이디로 선택하고 회원가입을 할 수 있으며,  Blynk앱에서도 회원가입이 됩니다.  구글 앱과 애플의 IOS용 앱 모두 동일하게 서비스됩니다.
어차피 Blynk 앱을 설치해야 하니, 플레이스토어(앱 스토어)에서 앱을 다운로드하여 설치하세요. 

(아래) 로그인 후 뉴 프로젝트를 클릭하면,  새 프로젝트 이름을 입력하고 우노/나노/esp8266 등등 사용할 장치를 선택할 수 있습니다. 
앱 배경 색상은 어둡게(DARK) 또는 밝게(LIGHT) 중 하나를 선택하고, "Create"를 누르면 Blynk를 사용할 기본 준비는 된 상태이며, 이어지는 실습 부분에서 다시 설명드립니다. 

여기까지가 Blynk 앱 설치 및 계정 가입이 완료된 상태입니다. 

 [ Blynk 라이브러리 설치 ]

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
 우선,  아두이노에 라이브러리 설치에 대한 개념이 궁금하다면 아래 링크를 확인해 보세요. 
혹은, 라이브러리 설치 시 에러가 나거나 해결이 잘 안 될 때 참고해 보세요. 
클릭 → 【 아두이노 라이브러리 설치 경로/에러/추가/개념 정리 】 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 아두이노 IDE에서 Blynk 관련 라이브러리를 이용하기 위해서는 관련 라이브러리를 설치해야 합니다.
이 Blynk 라이브러리로 인해, 아두이노 코드가 매우 간단해져 코드 작성이 쉬워집니다.
Blynk 라이브러리는 크게 두 가지 방법으로 설치할 수 있습니다. 

"Developer"를 클릭하세요.

(아래)  "Get Started"를 클릭해서 "GitHub"로 들어가거나,  첫 화면의 "GitHub"를 클릭해서 들어가세요.

(아래) "blynk-library" 항목이 보이는데요, 클릭합니다.

이어서 나타나는 아래 화면의 조금 아래쪽에 있는 "Arduino Library" 항목을 클릭하세요.

(아래) 여기 'Tags' 부분을 클릭하면, 최신 버전 순으로 올려진 라이브러리를 모두 볼 수 있습니다.

이번 실습들은 전부 V0.61 버전으로 진행하였기에, V0.61 버전을 설치하세요. (V0.6.1 클릭)

최신 버전이라고 무조건 좋다고 말할 수 없으며, 버전에 따라 라이브러리 사용법이 달라질 수 있기 때문에 작업에 문제없는 버전으로 선택하는 것입니다. ( 만약, 버전을 바꿀 경우, 코드를 변경해야 할 수도 있습니다.)
만약, 'V0.61'버전으로 실습이 성공하였다면, 다른 버전으로 테스트를 해보는 것도 좋습니다
클릭 후, 나오는 화면 아래쪽으로 스크롤해보면, 아래처럼 다운로드할 수 있습니다.  

다운로드한 압축파일을 풀고 C:\Document\Arduino\libraries\ 아래에 붙여 넣기 하거나,
아두이노 IDE 메뉴에서 ". ZIP 파일로 라이브러리 등록하기"를 이용할 수 있습니다.
만약, .ZIP파일 등록하기를 할 경우, 현재의 압축상태로는 추가되지 않는데요, 
압축을 풀고 압축파일 속, libraries 아래 Blynk 폴더만 따로 다시 압축하여 등록하면 추가됩니다.
(우선,  Blynk.zip으로 압축합니다)

그럼, 아두이노 IDE를 실행하여 방금 압축한 파일을 추가해 주세요.

조금 전에 Blynk.zip이라는 이름으로 압축한 파일을 찾아 선택해 주세요. 

네,  이렇게 하면 압축파일 형태로 라이브러리를 추가할 수 있습니다. 
지금까지는 Blynk 사이트 접속과 깃허브를 통한 라이브러리 찾는 법을 설명드렸습니다.
그럼, 이번에는 좀 더 쉽게 Blynk라이브러리를 설치하는 법을 알려드립니다.

아두이노 IDE 메뉴 : 툴》라이브러리 관리... 를 실행하세요.

(아래) 라이브러리 매니저 검색창에서 "Blynk"로 검색합니다.

"Blynk" 라이브러리 목록이 뜨면, 원하는 버전을 선택하여 설치하면 됩니다.

앞서 ZIP라이브러리를 등록하였더라도, 여기서 버전 0.6.1 버전을 선택해서 설치해 주세요
(실습에 필요한 <BlynkSimpleShieldEsp8266.h> 라이브러리를 추가할 수 있게 됩니다)
간혹, 어떤 특정 라이브러리들은 수동?으로 라이브러리를 C:\Document\Arduino\libraries\ 아래에 붙여 넣기 하더라도, 연관된 라이브러리가 설치되지 않아 에러가 생길 수 있는데요,  이럴 때, 라이브러리 매니저를 통해 설치하면, 필요한 연관 라이브러리도 함께 설치해주기 때문에, 문제를 해결할 수 있습니다. 
따라서, 이 번 라이브러리는 라이브러리 매니저를 통해 V0.6.1 버전을 설치해 주세요.

 만약, 해당 라이브러리가 기존에 설치되었다면, "업데이트"버튼으로 나타나며, 다른 버전으로 변경(업데이트) 설치도 가능합니다.

그럼, 이제 본격적으로 실습 4. 《하드웨어 제어 실습 》 을 진행해 보도록 하겠습니다.

(실습 1) WiFi를 활용한 LED 켜고 끄기 실습을 진행해 보겠습니다. 

먼저,  아래에 보이는 연결도를 참고하여 회로를 조립해 주세요. 

이번 실습부터는 가장 활용하기 편한 ESP-01 어댑터 모듈을 사용하여 실습을 진행합니다.
만약, 어댑터가 없더라도, 위에서 소개한 BreakOut 소켓이나 다른 종류의 어댑터를 사용해도 좋지만, 가급적 위 이미지에 있는 어댑터를 준비해 주시면 훨씬 작업이 간단하고 편해집니다.(레벨 변환 저항이 어댑터에 내장되어 있어 연결이 간단해집니다) 
아래는 어댑터가 없을 경우 BreakOut 소켓을 이용한 연결이니 참고해 주세요. 아래와 같이 연결 후 D2, D3에 LED와 저항을 추가로 연결하면 위와 같은 회로가 됩니다.  이어지는 다른 실습들도 이와 같이 연결하면 됩니다.(따라서, 이후로는 esp-01 어댑터를 이용한 연결도만 보여드립니다)

 그럼, 이와 같이 연결된 회로(Nano)에 아두이노 코드를 넣어야 하는데요,  조금 전에 라이브러리 설치와 함께 Blynk관련 예제 파일도 설치가 되는데요,  이 예제 파일을 베이스로 코드 작성을 쉽게 할 수 있습니다. 
그리고, 각각의 예제를 열어 참고해 보면, Blynk 서비스 적용을 위한 코드 파악에도 도움이 됩니다.

이런 예제 파일에는 Blynk 서비스를 사용할 수 있는 예시 코드들이 있기 때문에 수정이 필요한 항목만 채워주면 매우 쉽게 여러분의 응용 작품에 적용시킬 수 있습니다.
위 이미지에 있는 Blynk 》 Boards_WiFi 》'ESP8266_Shield' 예제를 여세요.


우선, 예제 파일의 주석 부분은 깔끔하게 지울게요.

(아래) 가장 먼저 입력이 필요한 부분이 여기 3곳입니다.  

(위)  auth [ ] = 이 부분의 인증 토큰은 Blynk 앱에서 프로젝트를 만들 때(Create Project), 프로젝트마다 발급됩니다. 
그리고,  esp-8266 모듈이 접속할 WiFi 이름(SSID)과 비번(PASS)을 입력해 주세요. 
 자신의 집이나 회사에서 실습을 한다면 해당 WiFi 공유기의 주소와 비번으로 적으면 되고,  만약, 주변 WiFi 공유기를 연결할 수 있는 상황이 아니라면, 핸드폰의 핫스팟을 이용하면 됩니다.

그럼, 블링크 앱을 열고 가입한 E-mail ID와 비번으로 로그인을 합니다. 
New Project를 클릭하세요.  프로젝트 이름에는 'LED On/Off' 등 적당히 입력하고, CHOOSE DEVICE 디바이스 선택에서는 반드시 ③번처럼, Arduino Nano를 선택해야 합니다. 
왜냐하면, 여기서 esp8266-01 보드는 단순히 WiFi 어댑터 기능만 하기 때문에,  프로그램을 올리고 실행시켜주는 보드로 나노(우노)를 사용하고 있기 때문이죠.   따라서 앱인벤터를 통해 아두이노 Nano(우노) 보드를 제어하는 것으로 이해해야 합니다. 

접속 타입은 WiFi를 선택하고 Create Project를 누르세요. 
그럼, 곧바로 아래처럼 이메일로 방금 만든 프로젝트와 관련된 토큰이 전송됩니다. 

그럼 E-mail을 열어서 보내준 토큰을 복사 후 위 코드 auth [ ] = 에 '붙여 넣기' 하면 됩니다. 

그럼, 핸드폰의 핫스팟(테더링) 기능으로 WiFi를 대신하게 하고, 접속시켜 보겠습니다
(만약, 주변 WiFi 접속이 가능한 경우 WiFi로 접속하면 되고, 핸드폰도 동일한  WiFi에 접속되어야 합니다)
이 부분의 코드 수정은 아래와 같습니다. 

자신의 WiFi ID와 비번을 입력하세요. 
그리고, 나노(우노) 보드와 소프트웨어 시리얼 통신을 해야 하기 때문에 아래 이미지의 주석을 해제합니다.

(아래) 그리고  7번(Rx↔Tx)과, 6번(Tx↔Rx) 포트 번호를 변경해 주세요
( Vcc & GND  전원도 연결해 주세요)

(아래) ※ 중요!   ESP8266의 통신 속도는 9600 bps로 합니다!
(esp-01 모듈의 펌웨어가 9600 bps로 되어 있기 때문입니다!)

그리고 나머지는 손댈 필요 없고 보이는 것처럼 매우 심플합니다. 복잡한 처리 코드는 Blynk 서버에서 알아서 해결하기 때문에, 코드 작성이 매우 간단하고 쉽습니다.

위와 같이 수정 후, 다른 이름으로 저장하여 사용하면 됩니다.   
또는, 
아래가 전체 코드 내용이며, 다운로드하여서 사용하세요. 
(auth [ ] /  ssid [ ]  /  pass [ ]  부분을 자신의 것으로 변경하세요)

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>

char auth[] = "zb7ssO2FlJBdl2nvm1TZ7gcqk9vKMZOd";
char ssid[] = "iPhone6K";
char pass[] = "12345678";

#define EspSerial Serial1

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // RX, TX

#define ESP8266_BAUD 9600

ESP8266 wifi(&EspSerial);

void setup()
{
  // Debug console
  Serial.begin(9600);

  delay(10);

  // Set ESP8266 baud rate
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);

  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);
}

void loop()
{
  Blynk.run();
}

[ 코드 다운로드하기 - 실습 1) LED On/Off 제어하기 코드 -]

압축을 풀어 사용하세요.
그럼, 이 코드를 회로에 업로드해 볼게요. 
조립 연결한 회로를 PC와 연결하고, 인식한 포트 번호를 확인합니다. 

 아두이노 나노를 사용한다면, 보통은 ATmega328 (Old Bootloader)를 선택해야 동작됩니다.
그리고, 나노 보드는 연결될 때,  COMxx 포트 옆에 Arduino 표시가 되지 않습니다.  

이때는 (아래) 아두이노 IDE의 우측 하단에 표시된 포트를 확인하거나,  장치 관리자(단축키:Ctrl+X)의 포트 부분을 확인해 보면 알 수 있습니다. 

코드를 업로드할 때는, 회로 연결에 영향을 줄 수 있기 때문에 아래처럼 8266 모듈을 제거한 상태에서 하세요. 

만약 업로드 시 완료가 잘 안된다면, 나노 보드를 리셋시켜주거나, 전원을 제거 후 다시 연결하고 시도하세요.
그럼, 스마트폰 등의 WiFi를(핫스팟) 켜서 8266 나노 보드가 접속하기를 기다려 봅니다. (아래)

 접속이 되었다면,  아두이노 IDE의 시리얼 모니터 창을 여세요.(아래)

그럼, 아래처럼 WiFi 중계기(핫스팟)로부터 할당받은 IP가 표시되고,  ping 속도까지 표시된다면, WiFi 네트워크로 완벽히 연결된 것입니다. 

만약 ping 속도까지 표시되지 않았다면, 핫스팟을 다시 껐다 켜고, 시리얼 모니터 창도 다시 닫고 열어보세요.
그리고, (아래) 앱에서 연결 정보 부분을 터치했을 때, Online으로 된 것을 확인할 수 있는데요,  
(안드로이드 앱은 확인 위치나 방법이 다를 수 있어요)

만약 온라인이 되지 않았다면, 핫스팟 또는 WiFi연결 과정을 다시 시도해 보세요

그럼,  (아래) Blynk 앱에서 빈 화면을 우측에서 좌로 슬라이드해 보면, 앱 화면 구성을 위한 여러 가지 위젯 박스들이 있습니다. (  안드로이드 앱에서는 방법이 조금 다를 수 있으나 쉽게 찾을 수 있습니다 )

위젯 하나당 사용 에너지가 책정되어 있으며, 토털 2,000까지는 무료로 앱 구성 가능합니다. 
필요한 경우 에너지를 추가로 구매하여 사용할 수 있습니다.
(앱을 여러 개 만들거나 타인에게 만든 앱을 주려 할 경우가 아니라면, 이번 실습 내용은 무료로 충분히 이용 가능해요)
그럼, 목록에서 버튼 하나를 불러와서 위젯을 꾹 1초 정도 누르면 위치를 옮길 수 있습니다.

그리고 버튼을 터치하면 세부적인 설정이 가능합니다.
1. 버튼의 이름을 'LED1'로 하고 버튼의 버튼 색상도 변경해 보세요.

2. LED를 연결한 PIN(port)의 출력 방식을 결정해주면 됩니다.
L1 이 연결된 나노의 포트 번호 D2를 선택합니다.

3.  작동 형태는  PUSH/SWITCH 중에 SWITCH로 선택하세요. 
아래는 이 세 가지를 설정 완료한 모습이니 참고하세요.

PUSH는 버튼을 터치하고 있는 동안만 작동(High, 1 ) 되는 방식이며,  SWITCH는 버튼을 한 번씩 터치할 때마다, On/Off (1/0)가 토글(전환)되는 방식입니다.

같은 방법으로 두 번째 LED 'L2'에 대한 위젯 버튼을 만들고 설정해 줍니다. 버튼 2까지 완료되면, 플레이(▶) 버튼을 눌러주세요.

그러면, 앱의 버튼을 눌러서 WiFi로 연결된 나노보드의 L1과 L2를 제어할 수 있게 됩니다.

어떠세요?  굉장하지 않습니까? 
이것이 굉장한 이유는, 지금은 LED를 작동시킨 것이지만,  여기에 릴레이와 같은 부품을 추가적으로 연결하면, 220V와 같은 전구도 무선으로 제어가 된다는 점입니다.(실습 5에서 다루고 있습니다)
 뿐만 아니라, 모터 드라이버 관련 회로를 추가해 주면 모터도 무선으로 켜고 끄거나 방향 제어까지 할 수 있죠.
제어하고자 하는 어떤 것이든 유선으로 직접 제어할 수 있다면 무선으로 전환시킬 수 있다는 뜻이 됩니다.
이것이 IoT에서 이루어지고 있는 핵심 개념이라 할 수 있습니다.
우리 생활 속 주변에 있는 모든 기기들에 대해서, 번거롭고 제한적인 유선을 무선으로 확장시키고, 
WiFi와 같은 여러 가지 무선 네트워크로 연결시켜 언제 어디서든 데이터를 확인하거나 컨트롤할 수 있게 만드는 것!
이런 관점으로 주변을 둘러본다면, ioT로 전환시킬 수 있는 엄청난 일거리(먹거리)들이 보일 거예요. 
ioT의 전망도 밝다고 할 수 있으며,  프로젝트에 따라서는 여기에 Ai 기능을 적용하여 사람이 일일이 관여하기 번거롭거나 복잡한 부분에 대해서는 Ai가 사람의 지능적인 판단을 대신하여, 쉽고 빠르게 처리하는 방향으로 흘러갈 것으로 보입니다. 

그리고 PC와 연결되지 않은 경우에도 동작이 잘 되는지? 보조 배터리로 테스트해 보면, 잘 될 것입니다. 

그런데 일반적인 보조 배터리의 경우, 지속적인 전원 사용이 감지되지 않았을 때는, 자동으로 전원 차단(절전) 기능이 작동하게 됩니다. 
따라서, 실제 프로젝트에 적용할 때는 6~12v 사이의 전원 어댑터 혹은, 18650 리튬전지 등으로 전원을 구성하면 됩니다.
그럼, 실습 1) 은 여기까지이며,  곧바로 실습 2)로 이어집니다. 

아래는 실습 2)에서 사용할 회로 도면입니다 회로의 이해를 위해 참고용으로 봐주세요. 

모터 같은 종류는 아두이노 포트의 작은 출력(약, 40mA)으로는 직접적으로 돌리기 힘듭니다.
따라서 모터를 움직여줄 전력을 배터리로 따로 공급하게 되며,  아두이노 포트의 출력은 On/Off 신호로 활용하게 됩니다.  전자적인 스위치 작용을 하는 TR(파워 TR)을 이용해서 위 도면처럼 구성하면 모터를 제어할 수 있습니다.
즉, 아두이노 포트 출력이 있을 때(High, 1)는 TR이 On 되어, 모터와 배터리 회로가 완전히 연결되어 모터가 동작되며,  아두이노 포트에서 출력이 없을 때(Low, 0)는 TR이 Off 되어, 모터와 배터리 연결이 차단되어 모터가 정지하게 됩니다.

뒤에 나오는 (실습 3)에서는 TR 대신, IC를 사용한 모터 드라이버 모듈을 사용하게 되는데요, 연결과 사용이 간편하고, 정·역 방향 제어까지 쉽게 할 수 있습니다.
모터는 내부가 코일 형태로 되어 있어, 동작시킬 때 반대 방향으로, 역기전력이 발생하게 되는데요, 이로 인해 주변 회로(부품)가 손상을 입을 수 있는데, 이를 방지하기 위해,  다이오드를 모터 가까이 화면과 같은 방향으로 연결하면 역기전력(역전류)으로부터 보호할 수 있습니다.   만약 단순히 테스트로 끝낸다면 다이오드를 생략할 수 있습니다.

지금 아래 보이는 것이 부품을 실물 모습으로 연결해 놓은 연결 도면입니다.

(※ 실습 전 주의 사항!)
1. 부품 중에는, 방향이나 핀 이름, + - 극성이 구분되어야 하니, 주의해서 연결해 주세요! (+ , - 반대로 연결 금지!)
2. 리튬 이온(폴리머) 배터리의 경우 + - 극이 서로 만나게(합선) 될 경우 불꽃이 튀면서 화재가 날 수 있습니다. 이런 배터리를 다룰 때는 항상 주의하며, 연결된 상태에서는 자리를 비우지 말고 계속 주시해야 만일의 사태에 대비할 수 있습니다!  실습 후에는 커넥터에서 분리 후, 직사광선을 피해서 안전하게 보관해 주세요.

만약, 적합하지 않은 TR 부품을 사용하거나, 모터 용량이 이것보다 크게 차이가 있을 경우, TR의 스위칭 작용이 되지 않아 제어가 안 될 수 있는데요, 이럴 때는, TR의 Base(B)에 연결된 1KΩ의 저항값을 테스트를 통해 큰 값 또는 작은 값으로 변경해 보세요.

그리고, 5V 이상의 높은 배터리를 사용해야 한다면, 작은 모터에 그냥 사용하지 말고, 배터리 앞쪽에, 3.3V로 낮추어 일정한 출력을 내주는 AMS1117 모듈 같은 것을 사용해서 보호해 주는 것이 좋습니다.

아두이노에서 모터를 함께 사용해야 할 때는, 이렇게 전원을 별도로 분리 공급해 주는 것이 무엇보다 중요합니다.
아두이노와 주변 회로를 돌리면서, 모터까지 돌리기에는 전력 부족이 발생할 수 있으며, 모터의 진동에 의한 노이즈(noise)가 회로의 신호에 영향을 줄 때, 불안정한 동작을 예방할 수 있기 때문입니다.

(아래) 앞서 보여드린 대로 어댑터를 보드에 낮게 고정시키기 위해 핀의 방향을 바꾸어 납땜했는데요, 하지만, 납땜이 익숙지 않은 경우, 무리하게 진행하다 핀패드가 뜯겨 나가게 되면, 신호 전달이 되지 않으니, 기존의 핀 배열대로 사용하는 게 좋습니다.

그럼, 나노보드를 PC와 연결하고 코드를 업로드해 볼게요.
코드는 실습 1)의 코드와 동일합니다. 
(auth [ ] /  ssid [ ]  /  pass [ ]  부분을 자신의 것으로 변경하세요)

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>

char auth[] = "zb7ssO2FlJBdl2nvm1TZ7gcqk9vKMZOd";
char ssid[] = "iPhone6K";
char pass[] = "12345678";

#define EspSerial Serial1
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // RX, TX
#define ESP8266_BAUD 9600
ESP8266 wifi(&EspSerial);

void setup()
{  
  Serial.begin(9600);
  delay(10); 
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);
  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);
}

void loop()
{
  Blynk.run();
}

 코드 업로드 시에는 esp어댑터 또는 esp-01 모듈을 제거한 상태에서 진행해야 에러가 나지 않습니다. 
같은 코드지만, 이름을 DCmotor 등으로 다른 이름으로 저장해 두고 관리하면 좋습니다.
  프롭이 빠르게 회전하기 때문에, 고정 없이 그냥 사용하기에는 좀 불안하니, 고정을 잘해 놓는 것이 좋겠습니다. 
그래서, 문구점에서 쉽게 구할 수 있는 하드바를 이용해서 고정해 봤습니다.

 아래가 조립이 완성된 모습입니다. 

 그럼, Blynk 앱에서 동작을 위한 버튼 설정을 아래처럼 해보세요. 
프로젝트를 새로 만들어도 되지만, 간단하기 때문에, 실습 1)의 LED 프로젝트에 그냥 추가해 볼게요.
버튼 하나를 추가하고 자리를 잡은 다음 터치하세요.  버튼의 이름은 DC 드론 모터로 해 볼게요.
버튼의 색을 선택하고, PIN에는 드론 모터가 연결된 나노의 Digital 핀번호 D10을 선택해 줍니다.
작동 방식은 우선 누르고 있는 동안만 동작하도록 PUSH 그대로 설정해 볼게요.
그럼, 'OK'를 눌러 설정을 마무리합니다.

 그럼, 주변에 WiFi가 있는 경우 폰과 나노를 WiFi에 접속시키세요.
여기서는 실습 1)과 마찬가지로, 스마트폰의 핫스팟 기능을 이용해서 나노가 WiFi에 접속할 수 있게 하겠습니다.
아두이노 IDE의 시리얼 모니터를 열면, 아래와 같은 접속 과정을 볼 수 있습니다.

위 이미지처럼,  IP주소가 할당되고, ping :  ...ms 속도가 나타나면 네트워크에 잘 접속된 것입니다.
만약 그렇지 않고, 아래처럼 ESP is not responding으로 표시된다면, esp8266의 설정이나 연결에 문제가 있어 esp칩과 통신이 되지 않아 에러가 발생하게 되며 WiFi 통신이 안 됩니다.

이럴 때는, esp-01의 펌웨어 통신속도(9600 bps)와 코드에 있는 속도가(ESP8266_BAUD) 일치하는지 확인해 보세요. 
대개의 경우 esp-01의 펌웨어 통신속도는 9600bps 혹은 115200 bps 둘 중 하나일 가능성이 큽니다. 
만약, 본 게시글에서 제공해드린 펌웨어로 업데이트하였다면, 9600 bps로 맞추면 됩니다.

그리고, esp-01과의 Rx Tx 번호 연결이 제대로 되어 있는지?  실제 회로의 연결 부분을 확인해 보세요.  
이 부분에서 연결이 서로 바뀌어 있을 경우가 많으니 확인해 보세요.
그럼, 앱에서 접속 버튼(▶)을 누른 상태에서,  모터 동작 버튼을 눌러보세요.

자,  (아래) 버튼을 누르고 있는 동안, 드론 모터 프롭이 회전하는 것을 볼 수 있습니다.

그럼, 여기서 접속을 해제하고, 버튼의 속성을 PUSH → SWITCH로 바꾸어 테스트해보세요. 
그러면, 버튼을 한 번씩 누를 때마다, ON / OFF 가 전환됩니다. 
만약, 버튼을 눌러 처음에 동작이 되는 듯하다가 이후에는 버튼으로 제어가 되지 않는 경우가 발생한다면, 모터의 크기(스펙)에 비해 전원 공급량이 부족하거나, 모터와 나노보드에 하나의 전원으로 구성하게 되었을 때, 모터가 돌아가는 순간, 순간적인 보드 전원 공급 부족으로 인해 제어력을 상실하는 경우가 생길 수 있습니다. 
따라서 충분한 전원 공급이 중요하며, 지금처럼, 전원을 별도로 분리해 주면,  모터 진동으로 인한 노이즈 신호가 컨트롤 보드 쪽으로 최대한 흘러들어 가지 않도록 하여, 오동작을 예방할 수 있습니다.
그리고, 한 회로에 두 개 이상의 전원을 넣을 때는 GND는 서로 연결해 주어 기준을 맞추어 주어야 합니다!
네, 이렇게 해서  DC 모터의 한 종류인 드론 모터를 파워 TR을 이용해서 심플하게 제어해 보았습니다.

(실습 3) 모터-드라이버 모듈로 DC 모터 구동하기!
이번 실습에서는 모터 드라이버 모듈 활용법과 DC 모터의 정역 제어까지 다루어 보겠습니다.
아래, 이미지가 이번 실습에 사용될 L9110S IC를 사용해서 만든 모터 드라이버 모듈입니다.

 모터 드라이버 모듈에는 여러 종류가 있으며, 모터 용량이나 기타 상황에 맞게 선택하면 됩니다.
모터 하나만 사용할 경우  (아래) A에 연결하였다면, A-1A , A-1B에 신호 라인과 전원을 연결하고,

(아래) B에 연결하였다면, B-1A , B-1B에 신호 라인과 전원만 연결해서 사용하면 됩니다.

 사용하려는 모터와 이를 돌려줄 전원과 드라이버 모듈의 스펙이 서로 맞아야 합니다.
공급 전원(배터리)은 반드시 모터와 모듈의 입력 전압 범위 내에 있어야 합니다.
용량이 다소 큰 모터를 사용하거나, 또는 현재 모터가 돌아가는 힘이 약하다면, 
배터리의 전력(전압보다는 전류가 중요)을 높여주세요
(ex, 9V 사각 배터리는 전압은 높지만 출력 전류가 낮아 모터용 전원으로는 부적합)
필요할 경우, L9110S 모듈의 출력 전류보다 높은 모듈을 사용하세요.

아래의 도면을 보고 연결하세요.

만약 모터가 용량이 적더라도 고속으로 회전하는 모터라면, 작동 시 제어력을 잃을 수 있습니다.
이럴 때는 저속 모터나, 회전 기어가 들어간 모터를 사용해 보세요.
만약, 나노에 연결된 PC USB의 전원만으로도 모터가 힘겹게 돌아간다면, 모터용으로 적합한 보조 전원을 위 연결도처럼  연결해 주세요.



다음 연결도는 RC-Car처럼 좌우 모터 두 개를 사용하기 위한 연결입니다.

따라서, PC와의 연결을 끊고 RC-Car처럼 따로 작동시키려면, 지금처럼 Vin-GND에 전원을 연결해 주면 됩니다.
코드는 앞의 실습 코드와 내용이 같습니다.(위 코드 참조)
그럼, 위 (실습 3) 연결도를 참고하여 연결해 보세요. 
연결 후에는 PC와 연결하고 보드 설정과 포트를 확인 후, 코드를 업로드하세요.
그리고, WiFi에 연결하고, 시리얼 모니터를 열고 접속 네트워크 접속을 확인합니다.
접속이 안 될 경우에는 나노 리셋 버튼을 누르거나 ESP01 모듈을 탈거 후 재연결을 해보세요.
ping 속도까지 표시되면 접속에 문제가 없습니다.  앞서 실습 1)에서 만든 프로젝트를 그대로 사용해도 되지만, 새 프로젝트를 만들어서 진행하는 걸 보여드릴게요.  
프로젝트 이름을 대략 정하고, 보드 선택을 Arduino Nano로 해주세요. 연결 방식은 WiFi로 선택합니다.

 Create Project 버튼을 누르면, 연결된 메일로 토큰이 전송됩니다.

 그럼, E-mail에서 토큰을 복사해서 여기 아두이노 코드의 토큰 부분에 붙여 넣기 하세요.
그리고 다시, 코드를 컴파일 & 업로드합니다.

WiFi 연결에 문제가 있을 경우에는 보드 전원을 뺐다가 다시 연결해 주세요.
그리고 시리얼 모니터를 열어보면, 이렇게 접속에 성공하는 것을 볼 수 있습니다.

그럼, 앱을 열고 동작 버튼을 추가해 볼게요.
IOS와 안드로이드 앱에서 만드는 방식이 살짝 다르지만, 크게 차이 나지 않아 바로 하실 수 있습니다.

여기서 모터의 동작원리에 대해 먼저 설명드리겠습니다.

모터는 화면처럼 'H' 형태의 연결 구조에서 대략 4가지 형태로 제어됩니다.
먼저,
1. 첫 번째 OPEN의 경우를 보세요. 스위치가 모두 열려 있으니, 모터에 동력이 전달되지 않아 멈춰있게 됩니다.
2. 두 번째, Forward의 경우  SW1, SW4가 닫혀 있어, 전기가 VCC(+)에서부터, 모터를 1에서 2로 통과해, GND로 빠져나가며 모터를 회전시키게 됩니다.
3. 세 번째, Backward의 경우  SW2, SW3이 닫혀(연결되어) 있어, 전기가 VCC(+)에서부터, 모터를 2에서 1로 통과해, GND로 빠져나가며 모터를 회전시키게 됩니다.
이때는 전기가 모터에 반대로 통과하므로 회전 방향이 두 번째와 반대가 됩니다.
4. 네 번째 STOP의 경우는 SW1과 SW2에 모두 전원(연결)을 넣는다 하더라도, 전기가 빠져나갈 수 있는 조건이 되지 않아, 첫 번째 OPEN과 마찬가지로 모터가 회전하지 않습니다.
여기까지가 모터 회전과 방향에 대한 기본 원리인데요, H-Bridge 원리로 제작된 ic를 탑재한 모터 모듈을 사용하면 좀 더 편리하게 제어할 수 있습니다.

H-Bridge와 모터 드라이버 ic의 좀 더 상세한 작동 원리가 궁금하신 분은 아래 링크를 참조해 주세요
https://rasino.tistory.com/141

그럼, 모터 하나를 돌리는 상황을 설명드립니다.

(위 이미지) 모터(모듈)를 제어하려면 두 개의 입력(input1 , input2)으로 제어해야 합니다.
① input 1 = Low신호 ,  input 2 = Low신호일 경우, 모터는 멈춥니다.
② input 1 = High신호 ,  input 2 = High신호일 경우, 모터는 역시 멈춥니다.
③ input 1 = High신호 ,  input 2 = LOW신호일 경우, 모터는 예를 들어 시계방향 회전한다면,
④ input 1 = Low신호 ,  input 2 = High신호일 경우, 모터는 반시계 방향 회전하게 됩니다.

이번 실습에서 사용하는 L9110S 모듈에서 input 1 , input 2는 Motor A 쪽의  A-1A , A-1B에 해당합니다. 
또는 Motor B 쪽의 B-1A , B-1B를 사용해도 됩니다. 

현재 모터 하나를 제어하기 위해 in1과 in2에 해당하는 버튼 두 개를  만들려고 하고 있습니다.

버튼의 이름과 색상은 자유롭게 정하고, 모터가 연결된 핀(D8)을 적어주세요.
버튼의 작동 방식은 스위치형으로 합니다.

완료를 누르고 두 번째 버튼도 동일하게 만들어주세요.  마지막으로, OK를 누르고 버튼을 적당히 배치해 주면 됩니다.

그리고 ,  앱 상단 우측에 있는 앱 작동 버튼(▶)을 누르세요.
esp01 모듈과 제대로 연결되었다면, 연결 정보를 눌렀을 때, Online 표시가 되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

그럼, 여기에 모터만 연결해 주면 됩니다.  속도가 빠른 모터보다는 구동 토크를 높이기 위한 기어 결합형 모터를 사용해 주세요.

그리고, 모터와 연결된 전선을 L9110S 모듈의 모터 A 쪽에 연결해 주세요. (연결할 때, 작은 드라이버 필요)

 그래서, 모터 A-1A의  ON 버튼을 누르면, 아래처럼 모터에 연결된 바퀴가 회전하는 것을 볼 수 있습니다. 

버튼 1 또는 버튼 2 둘 중 하나만 On 되었을 때 모터가 회전하며,  버튼 1, 2에 따라 모터 방향이 반대로 바뀌는 것을 볼 수 있습니다.

앞서 모터(모듈)를 제어하기 위해 두 개의 입력(input1 , input2)으로 제어한다는 내용을 참고하세요. 
① input 1 = Low신호 ,  input 2 = Low신호일 경우, 모터는 멈춥니다.
② input 1 = High신호 ,  input 2 = High신호일 경우, 모터는 역시 멈춥니다.
③ input 1 = High신호 ,  input 2 = LOW신호일 경우, 모터는 예를 들어 시계방향 회전한다면,
④input 1 = Low신호 ,  input 2 = High신호일 경우, 모터는 반시계 방향 회전하게 됩니다.
그리고, 현재 모듈에 보조 배터리 공급 없이 USB 전원만으로 작동하다 보니, 전원 부족으로 USB 연결이 순간적으로 해제되는 소리가 납니다.  그래서 실제 작품을 구성할 때는 보조 전원도 충실하게 넣어 주는 것이 좋습니다.
지금 보이는 것처럼, 버튼 1, 2가 모두 On이 되어도 멈추는 것을 볼 수 있습니다.
그럼, 이제 모터를 하나 더 연결해 볼 텐데요, 2번 모터용 버튼 2개를 추가해 볼게요.

추가 후, 2번 모터(B)의 버튼을 터치(ON)하면 아래처럼 회전이 됩니다.

  만약 버튼 설정은 그대로 두고 회전 방향을 반대로 하고 싶을 경우에는,  방향을 바꾸고 싶은 모터의 연결된 두 가닥을 서로 바꾸어 다시 끼워주면 됩니다.
여기서, 모터 드라이버 모듈을 좀 더 깔끔하게 연결하기 위해, 기존 핀의 납땜 위치를 새로 바꾸어 보았습니다.
만약 모듈이 하나밖에 없거나, 납땜에 익숙지 않다면, 이렇게 하지 마세요. 
인두기의 열이 잘못 오래 전달될 경우, 동박이 떨어져 나가면, 전기 신호가 전달되지 않게 됩니다.

네, 역시 잘 동작되고 있고, 부품 연결이 좀더 심플해졌습니다.

 그럼 여기서 응용 예시로 스마트폰 컨트롤 RC-Car를 최대한 간단하게 만들어 볼게요.
이건, 아두이노 우노와 브레드보드 결합용 아크릴 판인데요, 
가격도 저렴하고, 사이즈도 적당해서 활용해 보겠습니다.

  기타 준비물은, 모터를 고정하기 위한, 폼 양면테이프나, 글루건이 있으면 됩니다.
그 외에 바퀴 뒤쪽을 받쳐줄 용도로 PCB 지지대(서포트)와 RC-Car 용도의 볼 캐스터 같은 것을 준비하세요.

아래와 같은 형태로 양면 폼 테이프를 이용해서 간단히 붙여 볼게요.   물론, 글루건 및 나사 등으로 고정해도 좋습니다.

모터 두 개 연결로 RC-Car를 만드는 과정은 크게 어렵지 않으니 아래 연결도를 보고 조립해 보세요. 

RC-Car로 하려면 PC의 USB로부터 전원이 공급되지 않기에,  도면처럼 Vin-GND에 전원을 연결해야 합니다.
RC-Car용 배터리는 AA 건전지, 18650, 2~3셀 리튬이온 배터리 같은 것 중에서 구하기 쉽거나, 충전 편리성,  조립 사이즈 등을 고려하여 선택하면 됩니다.

배터리의 공급 전압은 나노 보드의 권장 입력 전압인 7v~12v 사이만 맞추면 됩니다. 
여기서는, 11.1v 3셀 리튬이온 배터리를 나노 보드에 공급했고, 모터 모듈 전원으로는 다소 전압이 부족하지만, 크기가 작아서 3.7v 리튬폴리머를 사용했습니다.

배터리 연결과 사용법에 대해 궁금한 분은 아래나 더보기 링크를 참고해 주세요
https://rasino.tistory.com/284   ,   https://rasino.tistory.com/304

아래는 조립이 완료된 모습입니다. 

점퍼선을 사용하지 않고, 22 AWG 굵기의 단선을 이용해서 직접 연결했는데요, 장점은, 작품을 만들 때 지저분해 보이지 않으며, 납땜한 것 못지않게, 연결이 오래 유지되어서 납땜 작업 없이 작품으로 만들어 놓기 좋습니다.
자세한 동작 모습은 영상으로 확인해 주세요.

네, 이상으로 (실습 3)과, 모터 드라이버 모듈을 활용하여 WiFi로 RC-Car까지 만들어 보았습니다.

(실습 4) 서보 모터 구동하기!

서보모터를 구동하기 전에 먼저 PWM에 대해 잠시 짚어볼게요. 
[ PWM 개념도 ]
디지털 보드인 아두이노에서는 아날로그 신호(전압)를 출력할 수 없는데요,
아래와 같이 PWM 방식을 이용하여 아날로그 출력을 보내어 LED 밝기 조절과 같은 할 수 있게 됩니다.
마찬가지로 일정한 간격의 PWM 신호를 출력하여 서보모터의 제어신호를 입력해 줄 수 있습니다. 

이번 실습에서는 서보 모터를 WiFi를 통해 핸드폰으로 제어해 볼게요.
가격이 저렴하고 많이 사용되는 180˚회전용 SG90을 사용해 보겠습니다.

서보(모터)의 각도 제어 방법은  모터 구동을 위한 전원을 두 가닥의 전선으로 공급합니다. 
그리고 주황색의 선으로 모터의 회전각을 결정해 줄 신호를 입력하면, 원하는 각도로 움직이게 할 수 있습니다.

그럼, 어떤 신호를 넣어야 하는지 살펴보겠습니다 

서보는 20ms 주기의 신호에서 1~2ms사이의 펄스 신호로 동작하도록 되어 있습니다.
이때, 이 펄스 신호가 1ms이면, 0˚의 위치로 회전합니다.
마찬가지로, 1.5ms 이면 90˚ ,  2ms이면 180˚도로 회전하게 됩니다.
즉, 1~2ms 사이의 펄스로, 0˚~180˚의 각도를 움직이게 합니다.

그런데, 아두이노에서 단순히 PWM 출력 포트로 analogWrite( ) 함수를 사용해서는, 1~2ms의 펄스를 출력하더라도 20ms의 파형 주기를 맞추기 어렵기 때문에, 직접적으로 서보를 돌리기는 어렵습니다.

그래서 대부분의 경우, 아두이노 IDE 설치 때 포함되는 <Servo.h> 헤더 파일을 이용해서 제어합니다.
(단, 주의! <Servo.h>를 사용하면, 메가를 제외한 아두이노 보드류에서는 9번, 10번에서 PWM 출력 안 됨)

아두이노에서는 <Servo.h> 헤더에 포함된 servo.write(각도) 함수를 이용해서 직접 제어할 수 있고, 
(아래) Blynk에서는 이런 형태로 함수를 사용해서 ,
 Blynk앱의 가상 포트(V0)로 입력되는 값을 WiFi로 전달받아 서보의 각도를 제어하게 됩니다.

그럼, 실습을 위해 화면의 연결도를 참고해서 조립해 주세요. 이어서 모터 하나를 더 추가하면서,
우선, 서보 모터 하나를 연결 후, 아래와 같이 실습을 진행하고,  

(아래) 이어서 모터하나를 더 추가하면서, SG90용 팬 틸트 거치대에 조립하여 테스트해 볼게요.

모터를 사용할 때는 기본적으로 전원을 충실히 받쳐 주어야 합니다. 
모터용 전원을 별도로 공급해 주는 것이 제일 좋으며,  만약 연결한 보조 전원이 충분치 못하거나, 아예, 연결하지 못할 경우, 용량이 좀 되는 전해 콘덴서를 + , - 전원에 붙여줄 경우 도움이 될 수 있습니다.

이때, 콘덴서의 + 리드선은 빨간색 +전원에 , - 리드선은 파란색 -전원에 반드시 구분해서 연결해 주세요.

먼저, 서보모터 기본 사용법을 익히고 WiFi 모듈을 추가해 주는 부분으로 구분해서 실습하면, 이해에 도움이 될 텐데요,  그래서 지금 보이는 연결을 그대로 한 상태에서 WiFi 모듈만 탈거 후 실습하면 됩니다.
그럼, 실습 4)의 준비된 코드를 업로드하세요 (servo_180.ino)
서보 모터가 하나 사용된 코드입니다 (servo_180.ino)

#include <Servo.h>     // 전용 서보 라이브러리 사용
#define servoPin 9     // 서보 모터핀을 지정
Servo servo;           // 서보라이브러리 변수를 초기화한다
int pos=0;             // 현재 각도를 저장할 변수를 지정한다
void setup() {
  servo.attach(servoPin); //서보모터가 연결된 핀을 설정
}
void loop() {
  for(pos=0; pos < 180; pos +=1) { // 서보모터의 각도를 1씩 증가
    servo.write(pos);   
    delay(50); 
  }
}

아래 파일을 다운로드하여 실습해 보세요.

다시 한번, 주의할 것은, WiFi 모듈을 사용하는 실습이 더라도, 아두이노 보드에 코드를 업로드할 때는 
다른 부품(ESP01)의 연결이 영향을 줄 수 있으므로, 연결을 해제하고 업로드하는 것이 좋습니다.
업로드 전, 보드 선택(Nano)과 프로세서 ATmega328P(Oldbootloader) 선택하고, 연결된 포트 (Com xx) 선택을 정확히 해주고 빌드&업로드를 진행하세요.
코드는 0˚~180˚까지 1˚ 단위로 증가하는 형태로 코딩되어 있는데요, 회전 루프가 완료된 후에는 다시 0˚로 돌아와서 반복적으로 증가하게 됩니다.

그럼, 여기에서 180˚로 회전 후 다시 0˚부터 시작하지 않고 180˚~ 0˚로 거꾸로 한 스텝씩 회전하도록 해 볼게요.

#include <Servo.h>     // 전용 서보 라이브러리 사용
#define servoPin 9     // 서보 모터핀을 지정
Servo servo;           // 서보라이브러리 변수를 초기화한다
int pos=0;             // 현재 각도를 저장할 변수를 지정한다
void setup() {
  servo.attach(servoPin); //서보모터가 연결된 핀을 설정
}
void loop() {
  for(pos=0; pos < 180; pos +=1) { // 서보모터의 각도를 1씩 증가
    servo.write(pos);   
    delay(50); 
  }
  for(pos=180; pos > 0; pos -=1) { // 서보모터의 각도를 1씩 감소
    servo.write(pos);   
    delay(50); 
  }
}

아래 파일을 다운로드하여 실습해 보세요.

네, 천천히 왕복 회전을 잘 합니다. 

그럼, 여기 서보모터를 동작시키기 위한 'Servo.h' 라이브러리 사용법을 참고하면, Blynk를 통해 WiFi로 서보모터를 제어해 보는 코드를 이해하기 쉬울 텐데요, Blynk 코드는 앞서 와 같고 여기에 <Servo.h> 라이브러리와 관련된 부분을 적용해 주면 됩니다.

프로젝트 토큰은(auth [ ]), Blynk앱에서 새 프로젝트가 아닌 이전 프로젝트 화면에서 작성할 경우 기존 토큰을 그대로 사용해야 하고, 새 프로젝트로 만들 경우, 새로 부여받은 토큰으로 변경해 주면 됩니다.
그리고 서보의 신호선(S)이 연결된 Nano 보드의 디지털 핀 번호를 입력하세요. (여기서는 5번 핀)

마지막 부분에는 Blynk 앱에서 서보모터 움직임에 대한 가상적인 값을 입력받아 처리할 BLYNK_WRITE(V0) 함수를 추가해 주면 코드가 완성됩니다.

그럼, 먼저, Blynk App 부분을 처리해 볼게요.
앱은 앞서 실습 4)의 프로젝트를 그대로 이용해 볼게요. 기존 실습 버튼만 삭제하면 됩니다.
만약 새 프로젝트를 만든다면, 화면에 보이는 + New Project 메뉴로 추가해 주면 됩니다.
토큰도 그대로 사용하면 됩니다.  (아래) 해당 프로젝트의 설정 화면을 열어보면 발행된 토큰을 확인할 수 있는데요, 

E-Mail로 전송받아 코드에 복붙복 하면, 오류(오타)를 줄일 수 있습니다.
만약, 다른 토큰을 사용하면 연결되지 않으니 주의해 주세요
그리고, 프로젝트 이름을 변경할 수도 있습니다.
그럼, 위젯 박스 중에서 Slider를 선택하세요. 

슬라이더의 위치를 잡아주고 크기도 적당히 조절합니다.

슬라이더를 터치해서 속성 화면으로 들어가서,  슬라이더의 이름을 적당히 적어주고, 슬라이더의 색상을 정하고,
핀 설정에서는 나노의 디지털 핀의 입출력을 High/Low형태로 직접 제어하는 것이 아니기 때문에,  그래서 슬라이더 이미지의 움직임에 대한 가상적인 값을 전달해야 하기에 가상 포트(V0)를 선택합니다. 
그리고 V0 값에는,  SG90 서보의 스펙상으로는 0˚~180˚라고 할 수 있으나, 실제적으로는 양쪽 끝으로 움직일 수 없는 각도가 존재하기에, 여유 있게 10˚~170˚ 범위를 입력해 볼게요.  소수점은 나타내지 않음으로 선택(#) 합니다.
지금까지의 슬라이더의 설정 사항은, 아래 이미지를 참고해 보세요. 

설정이 완료되면 OK를 누르고, 나노보드에 코드를 업로드해 볼게요.
서보모터 하나를 작동시키는 코드는 아래와 같습니다.(auth [ ] /  ssid [ ]  /  pass [ ]  부분을 자신의 것으로 변경하세요)

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
#include <Servo.h>
Servo myServo;
char auth[] = "sUGb7eRobEWFokdZ7TeQjo3NcwxTO_BJ";
char ssid[] = "iPhone6K";
char pass[] = "12345678";
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // (RX→8266TX에 연결, TX→8266RX에 연결)
#define ESP8266_BAUD 9600
ESP8266 wifi(&EspSerial);
void setup()  {
  Serial.begin(9600);
  delay(10);  
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);
  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);  
  myServo.attach(5);   // 서보의 신호선(S)이 연결된 Nano의 D5번 핀
}
void loop()  {
  Blynk.run();
}
BLYNK_WRITE(V0) {
   myServo.write(param.asInt());
}

코드를 업로드할 때는 esp-01 모듈의 연결을 해제하고 하세요.(esp01 모듈만 어댑터에서 잠시 뽑아 놓으면 됩니다.)

나노 보드 설정과 통신 포트를 확인 후 업로드 버튼을 누르세요.

① 업로드가 완료되면, 다시 모듈을 연결하고, 전원을 연결하세요.
② 스마트폰의 핫스팟을 켜서 접속시키세요.(또는 접속 가능한 주변 WiFI, 단 해당 WiFi의 ID와 Pass가 코드에 등록되어 있어야 함.)
③ 접속 상태를 확인하기 위해 시리얼 모니터를 엽니다.
④ 보통의 경우 리셋 버튼을 한 두 차례 눌러주면 제대로 연결이 됩니다.
⑤ Ping 테스트까지 뜨는지 확인(뜨면 접속이 제대로 된 것)

만약, 핫스팟(WiFi) 접속이 안 될 경우,  폰의 핫스팟을 껐다가 다시 키면서, 나노의 리셋 버튼도 눌러보세요.
⑥ WiFi 또는 핸드폰의 핫스팟에 접속되었다면, Blynk 앱을 열고 연결 버튼(▶)을 눌러 주세요.

만약, 연결에 문제가 없는데도 동작이 안 되는 경우가 있는데요, 브레드보드의 특성상, 접촉이 불안정할 수 있으니 접촉이 잘 되도록 연결 핀을 잘 눌러주거나 만져주세요.
⑦ 슬라이더의 바를 오른쪽 왼쪽으로 옮겨보면 슬라이더의 위치(값)에 따라 무선 WiFi로 연결된 서보모터가 회전하는 것을 볼 수 있습니다.

비록 작은 모터지만 이렇게 WiFi로 제어된다는 것은 의미가 큰데요,  큰 규격의 서보모터를 사용하고, 전원만 받쳐 준다면, 원격에서 더 큰 힘으로 무언가를 작동시킬 수 있다는 뜻이 됩니다.

그럼, 서보모터 하나를 더 추가해 볼 텐데요,  활용성이 좋은 팬 틸트를 적용해서 동작시켜 볼게요.
팬틸트는 두 개의 서보를 사용해서 상·하 좌·우로 움직일 수 있도록 해주는 거치대인데요, 주로 소형 카메라를 올려서 주변을 확인할 수 있는 용도로 활용됩니다. 

 자세한 조립은 본 게시글 끝에 있는 영상을 참고하세요.
그럼, 조립된 팬 틸트를 가지고 연결해서 동작시켜 볼게요. (만약, 팬 틸트가 없는 경우는 그냥 서보 모터 두 개만 놓고 회전을 테스트해 보면 됩니다.)

회로 연결은 다시 아래 연결도를 참고하세요. 

프로그램 코드는 앞서 실습한 코드에서 화살표 부분을 추가해 주면 됩니다 (더보기 파일 링크)

서보모터 두 개를 작동시키는 코드는 아래와 같습니다.(auth [ ] /  ssid [ ]  /  pass [ ]  부분을 자신의 것으로 변경하세요)

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
#include <Servo.h>
Servo myServo1, myServo2;
//  auth[ ] /  ssid [ ]  /  pass [ ]  부분을 자신의 것으로 변경하세요
char auth[] = "sUGb7eRobEWFokdZ7TeQjo3NcwxTO_BJ";
char ssid[] = "iPhone6K";
char pass[] = "12345678";
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // (RX→8266TX에 연결, TX→8266RX에 연결)
#define ESP8266_BAUD 9600
ESP8266 wifi(&EspSerial);
void setup()  {
  Serial.begin(9600);
  delay(10);
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);
  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);
  myServo1.attach(3);   // (esp-01의 GPIO 2번 핀)
  myServo2.attach(5);   // (esp-01의 GPIO 2번 핀)
}
void loop() {
  Blynk.run();
}
BLYNK_WRITE(V0) {
   myServo1.write(param.asInt());
}
BLYNK_WRITE(V1) {
   myServo2.write(param.asInt());
}

코드 업로드까지 하였다면, Blynk 앱에서 슬라이더 B를 하나 더 추가해 주면 됩니다.
두 번째 서보모터 B  제목과 색상을 적당히 적어주세요. 서보 범위 각도 값 [ 10~170 ]을 입력해 주세요.
핀의 방식은 Virtual  V1으로 합니다. (V0가 1번 서보용)
데이터 표시 소수점 자릿수는 이렇게 설정할 수 있는데요.
여기서는 소수점 이하 자리는 없는 것(#)으로 합니다.

코드 전송을 위해 ESP-01 모듈을 잠시 탈거해 주세요.  
 코드를 업로드하고 스마트폰 핫스팟으로 WiFi 접속시키기 위해 , 모듈을 다시 연결합니다.
스마트폰 핫스팟으로 WiFi 접속 시키기 위해 , 모듈을 다시 연결합니다.
앱 실행 버튼(▶)을 누르고 서보 1과 2의 슬라이더를 각각 움직여 보세요.

네, 아주 잘 동작되는데요,  이런 팬 틸트에 아래처럼 가메라 모듈이나 카메라가 달린 ESP32-CAM 같은 것을 올려놓고 활용할 수 있습니다.
  그래서,  카메라 방향 제어를 원격으로 할 수 있게 됩니다. 
이상으로 실습 4) 서보모터를 WiFi로 구동해 보는 실습을 진행하였습니다.

이번 실습은 전등을 WiFi로 제어해 보는 실습입니다.

LED를 WiFi로 제어할 수 있다면, 220V 높은 전압의 전등이라도 제어가 가능합니다.
바로, 릴레이라는 모듈을 사용하면 되는데요,

220V의 높은 전압으로 돌아가는 회로와 5V의 아두이노 회로를 분리해서 동작시킬 수 있어 회로를 보호하면서 낮은 전압으로 높은 전압을 제어할 수 있게 해 줍니다.
그럼, 전등 연결 부분을 자세히 설명드립니다.

전등에 불이 들어오게 하는 구조는 매우 단순한데요, 화면처럼 단순히 220V 코드선을 연결해 주면 됩니다.
그런데 전등과 코드선을 좀 더 쉽게 연결시키기 위해서는 리셉터클이라 불리는 전등 소켓을 이용하면 전선과 쉽게 연결할 수 있습니다. 
소켓의 캡을 돌려 열면 나사로 된 전선을 연결할 수 있는 부분이 나오는데요.

소켓 아래쪽 구멍으로 전선을 넣어 빼내고 나사를 살짝 풀어 그 부분에 전선을 감으면 됩니다.

220V 코드선을 연결하고 램프를 돌려 끼워주면 됩니다.

만약 접지선이 있는 3가닥 코드선이라면 접지선(노란색 바탕의 녹색띠)을 제외하고 연결하면 됩니다.
그리고 릴레이를 두 선 중 아무 선이나 화면처럼 중간에 연결하여 릴레이를 통해 전선을 연결하거나 끊는 스위치로 작동시켜 전등을 On/Off 하게 됩니다.

이제 다시 전체 연결도를 살펴보고 조립해 보세요.
회로에 사용된 릴레이의 스펙입니다.
5V로 동작되는 릴레이며, 릴레이 하나당 교류 250V/10A 또는 직류 30V/10A 이하까지는 허용됩니다.

VCC-GND에는 5V 가량의 전기를 공급하여 릴레이가 동작할 수 있게 하는 것이며, 

아두이노를 통해 IN 핀으로 Low신호(Low level trigger 릴레이 사용 시)가 입력된다면 
평상시 릴레이의 공통 단자인 COM 단자가 ↔ NC와 연결되어있던 것이 해제되면서 COM ↔ NO 단자로 연결이 바뀌게 됩니다.
코일을 이용한 전자석의 원리로 작동시키기 때문에 NC , NO , COM 단자 쪽에 220V 전기가 흘러도 아두이노 쪽에는 전혀 문제가 되지 않습니다.

만약, 하나 이상의 기기를 각각 제어하고 싶다면 릴레이 모듈 수를 늘리면 되는데요, 릴레이 두 개를 합쳐 놓은 2 채널 및 4 채널, 8 채널, 16 채널 등의 모듈 제품을 활용할 수 있습니다.

전등 WiFi 제어에 사용된 아두이노 코드입니다. 
실습 1~3)의 코드와 같습니다. 

/* 라즈이노 IoT ESP-01 풀코스 학습 : (실습5)전등 WiFi 제어하기 
 * 실습 회로 및 준비물과 영상은 링크를 참고하세요
 * https://rasino.tistory.com/335                    */
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
char auth[] = "sUGb7eRobEWFokdZ7TeQjo3NcwxTO_BJ";    // Blynk 앱의 프로젝트에서 발급된 토큰을 입력하세요
char ssid[] = "iPhone6K";   // WiFi 이름을 입력하세요
char pass[] = "12345678";   // WiFi 비번을 입력하세요
#define EspSerial Serial1
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // RX, TX
#define ESP8266_BAUD 9600
ESP8266 wifi(&EspSerial);
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  delay(10);
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);
  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);
}
void loop()
{
  Blynk.run();
}

Blynk 서비스는 복잡한 코드 처리 부분은 라이브러리와 Blynk 서버를 통해 해결하기 때문에, 
코딩에 큰 어려움 없이 앱으로 동작되는 스마트 기기를 쉽게 만들 수 있는 것이 장점입니다. 
그럼, 이제 하드웨어를 조립하고 동작시켜 볼게요.
220V를 사용하는 만큼 작품을 안정적으로 고정시켜주는 것이 중요한데요, 아크릴판 2개에 고정해 보았습니다.

전구를 끼울 때는 너무 힘주어 끼우지 않도록 하세요.

LED 전구도 가능하며, 소켓과 규격만 서로 맞추면 됩니다.
우선, 코드를 업로드하기 위해 ESP모듈을 탈거합니다.
나노 보드의 통신 포트와 설정(Old Bootloader)등을 확인하고 코드를 업로드하세요.

업로드가 완료되면 모듈을 다시 연결하고, 플러그를 콘센트에 연결합니다.
주변 WiFi 또는 핫스팟을 사용하여 나노-ESP 회로가 IP를 할당받도록 합니다.
아두이노 IDE의 시리얼 모니터를 열어 WiFI접속을 확인합니다.
아래처럼 회로에 연결된 D10포트를 Blynk앱에서 설정해 주면 됩니다.

동작 버튼(▶)을 누르고 스위치 버튼을 누르면 아래처럼 무선 WiFi를 통해 전등이 켜지(꺼지)는 것을 볼 수 있습니다. 
제작에 사용된 릴레이 타입이 Low level trigger 릴레이어서 On Off 표시와 반대로 작동하고 있는 모습인데요.
아래 그림에서 0을 1로,  1을 0으로 바꾸어 주면 On Off 작동을 반대로 바꿀 수 있습니다. 

멈춤 버튼을 누르고, 누르고 있는 동안 유지되는 PUSH 스위치로 바꾸어 볼 수도 있습니다.
그럼, 기존 실습 1)에서 연결하였던 LED1, 2와 함께 작동시켜 볼게요. 

끝으로, 220V 가전제품도 WiFi로 제어가 가능한데요,
※ 지금 이어서 소개하는 영상은 감전에 노출될 수 있으니 반드시 주의해 주세요!
이런 전기류에 대한 경험이 부족한 경우 참고용으로 봐주세요.

제품의 전원코드에 손을 대지 않고 편하게 활용할 수 있는 방법을 설명드립니다.
또한, 접지를 사용할 수 있도록 해주는 것이 전자제품도 보호할 수 있고 전기 감전이 되지 않도록 해주는데요,
예를 들어, 믹서기를 사용하고서 플러그 부분을 만지다 감전되어 깜짝 놀라는 경우도 접지를 통해 믹서기 내부에 저장된 전기를 흘려보내지 못했기 때문에 발생합니다.
아래 전원 코드를 잘라 보면 3색의 전선이 나오는데요,  갈색, 파란색 선이 실제 전기가 흐르는 선이며 노란색과 녹색 줄이 함께 있는 선이 접지와 연결된 접지선입니다.

이런 접지가 되는 전원 케이블과 콘센트(멀티탭)를 이용해서 IoT 콘센트를 만들어 봤습니다. 
220V 라인에 직접 손이 닿아 감전이 되지 않도록 마감(절연) 처리를 잘해주어야 하며,  전원 코드 줄이 당겨졌을 때, 합선이 되지 않도록 고정에도 신경을 써주어야 합니다. 

 케이스를 열어 연결된 것을 살펴보면, 아래와 같은 위치에 접지선을 연결하면 됩니다. 나머지 두 선은 좌우 상관없이 연결하세요. (그림과 같은 2구 콘센트의 경우임)   

그리고 내부를 보면 콘센트 두 곳이 서로 연결되어 있기 때문에,  콘센트에 전기 제품 두 가지를 연결할 경우 동시에 On/Off 되는 점 참고하세요.
릴레이 아래쪽은 220V 고압이 흐르기 때문에 직접 접촉이 되지 않도록 최대한 마감에 신경을 써주어야 합니다.
나노의 경우, USB 포트로 전기를 공급받지 않을 때는 Vin ↔ GND 포트로 공급해 주면 되는데요, 6V~12V 전압과 충분한 전류를 공급해 줄 수 있는 전원으로 공급해 주세요.
여기서는 3.6V 18650 2개를 직렬로 사용하여 7.2V를 입력해 주고 있습니다.
9V 사각 건전지의 경우, 전압이 높더라도 출력 전류가 약한 타입이어서 전원으로 사용하면 배터리가 금방 닳거나 동작이 잘되지 않습니다.
가전제품의 예시로 USB 선풍기를 어댑터를 이용해 테스트해 볼게요. 
이때 선풍기의 전원은 작동하면 바로 동작될 수 있도록 On으로 해두어야 합니다. 
그리고 나노보드에 전원을 연결하고, 주변 WiFi 혹은 폰의 핫스팟에 연결시킵니다.
당연히 아두이노 코드에 입력해 놓은 ID/Pass의 WiFi로 연결해야 합니다. 
기존에 있던 버튼은 지우고 다른 스타일의 버튼을 사용해 볼게요. 
버튼 설정은 앞서 와 동일한 방법으로 설정합니다. 
그럼, Play 버튼을 누르고 동작 버튼을 눌러볼게요.   

비록 미니 선풍기이지만 실제 220V 전기와 콘센트를 이용하기 때문에 220V를 사용하는 전기 전자 제품 사용이 얼마든지 가능합니다.
다만, 콘센트 1구를 사용하든, 2구 모두 사용하든 릴레이 모듈의 최대 허용 전력 아래로만 사용해야 합니다.
( ※콘센트 2구 소비전력 합이 릴레이의 스펙인 교류 250V/10A 또는 직류 30V/10A 이하 제품만 사용해야 합니다)

미니 선풍기만 보여드리기 아쉬워서 실제 선풍기를 함께 작동시켜 볼게요.

네, 지금까지 전등과 가전기기를 스마트폰으로 제어해 보는 실습을 진행했습니다.

(실습-6) 온습도 스마트폰에 표시하기!

이번 실습에 사용될 DHT11 온도/습도 겸용 센서 모듈입니다.
가격이 저렴하고 온도와 습도까지 측정할 수 있어 많이 활용되는 센서입니다.
특징으로, 데이터 출력(측정) 주기가 최소 2초 이상이기 때문에 코드를 작성할 때 데이터 샘플링 주기를 2초 이상으로 해주면 좋습니다.
4핀의 DHT11 센서에 데이터 출력을 위한 저항이 연결된 3핀의 모듈을 사용하는 것이 훨씬 편리합니다. 

여기서는 DHT11 센서 사용을 위해 DHT.h 라이브러리를 사용합니다.
[ 라이브러리 다운로드 ]

만약, 소수 첫자리까지 출력되는 좀 더 정밀한 센서가 필요하다면, 지금 소개하는 DHT22 센서를 사용하세요.
DHT22 센서는 0.1℃ 단위로 표시되며, 온도/습도 측정 범위도 DHT11보다 넓습니다. 

다만, DHT22센서 가격이 DHT11보다 두 배 정도 비싸고 DHT11 센서만으로도 충분히 활용하기 좋기에 DHT11 센서가 대체적으로 많이 사용되고 있습니다.
아래는 DHT11 센서와 연결된 이번 실습 도면입니다.

마찬가지로, ESP-01 어댑터를 이용해서 연결하는 것이 편하고 좋습니다.
만약 어댑터가 없더라도, 영상 초반에 나오는 Break-Out 소켓을 이용하거나, 소켓 없이 직접 ESP-01을 연결해도 되지만, 전압 레벨 변환을 위한 저항을 연결해야 하기에, 연결이 다소 번거로워질 수 있습니다.
연결이 다소 번거로워질 수 있습니다. 

앞서 보여드린 것처럼, 브레드보드에 꽂기 좋도록 핀의 납땜을 새로 했습니다. 

물론, 기존 핀 모양대로 연결해도 무방합니다.

코드 작성을 위해 앞서 언급한 "DHT.zip" 라이브러리를 다운로드하고 아두이노 IDE에서 .ZIP 라이브러리 추가를 하거나,  문서 폴더 아래 》 아두이노 폴더 》 라이브러리 폴더 아래에 압축파일을 풀어놓은 폴더 그대로 복사해 넣어도 됩니다. 
아래는 【 온습도 센서 표시하기의 아두이노 코드】입니다. 

/* 라즈이노 IoT ESP-01 풀코스 학습 : (실습6)폰으로 온·습도 값 전달받기 with Blynk
 * 실습 회로 및 준비물과 영상은 아래 링크를 참고하세요~ OK!!!
 * https://rasino.tistory.com/335                    */
#define BLYNK_PRINT Serial    
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
#include <DHT.h>

// 아래 auth [] , ssid [] , pass [] 는 자신의 것으로 바꾸어 입력하세요.
char auth[] = "sUGb7eRobEWFokdZ7TeQjo3NcwxTO_BJ"; //Blynk 프로젝트 토큰 
char ssid[] = "iPhone6K";  // WiFi ID 입력하세요
char pass[] = "12345678";  // WiFi 비번을 입력하세요
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(7, 6); // (RX→8266TX에 연결, TX→8266RX에 연결)
#define DHTPIN 4          
#define DHTTYPE DHT11  
#define ESP8266_BAUD 9600
ESP8266 wifi(&EspSerial);
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  delay(10);  
  EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
  delay(10);
  Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass);
  dht.begin();
}
void sendSensor() {
  int t = dht.readTemperature(); // 섭씨 온도, 화씨는 readTemperature(true)
  int h = dht.readHumidity();
  Serial.print("Temp:");
  Serial.print(t);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("Hum:");
  Serial.print(h);
  Serial.print("\n");
  delay(300);
  Blynk.virtualWrite(V2, t);  // 온도값 전달을 위한 V2 가상포트 설정
  Blynk.virtualWrite(V3, h);  // 온도값 전달을 위한 V3 가상포트 설정
}
void loop() {
  sendSensor();
  Blynk.run();
}

[ 코드 다운로드하기 ]

코드에서는 온·습도 값을 시리얼 모니터로도 확인할 수 있도록 하였으니,  먼저, 온·습도 데이터가 제대로 나오는지 시리얼 모니터를 통해 확인하면 좋습니다. 

그리고, (아래) Blynk 앱으로 데이터를 전달하기 위해서는 virtualWrite( V2 , t ) 함수에 가상 포트(V2)를 하나 지정해서 전달하게 됩니다. 

물론, 전달할 데이터는 온도와 습도 두 가지이므로, V2 , V3에 대해 각각 함수를 선언합니다.
그럼, 업로드를 위해 esp01 모듈과 DHT11 센서 모듈을 잠시 분리하고, 나노를 연결하고 포트 설정을 확인한 뒤에 코드를 업로드해 주세요.
업로드 완료 표시가 뜨면, 다시 esp 모듈과, DHT11 센서 모듈을 연결해 주세요.
앞서 언급한 것처럼, 모듈이 연결된 상태에서는 코드 업로드에 영향을 주게 되어 업로드 시, 에러가 날 수 있습니다.

그럼, WiFi에 접속시켜 보겠습니다.  아두이노 IDE의 시리얼 모니터를 여세요.
(아래) Ping 테스트까지 완료되었다면, WiFi 접속이 잘 되었다는 뜻입니다.

이어서, 온도와 습도 데이터가 시리얼 모니터를 통해 출력되고 있는데요, 

이 데이터를 WiFi를 통해 Blynk서버로 보내고,
한편, 스마트폰의 Blynk앱에서는 Blynk서버에 올라오는 데이터를 불러와 앱으로 보여주게 됩니다. 
그럼, 실습 5)에서 사용한 Blynk 프로젝트에서 계속 사용해서 작성해 보겠습니다.
먼저, 프로젝트 제목을 '온·습도 표시하기'로 바꾸어 볼게요.
그리고 기존에 있는 버튼들을 삭제해 주세요.
위젯 항목 중에서 Guage를 선택하세요. 
온도 값 출력을 위한 게이지를 만들 건데요, 그래서 제목을 온도로 적습니다. 
그리고 온도 값이 입력되는 가상 포트 V2로 지정하고 게이지 범위는 센서가 표시할 수 있는 범위를 약간 상회하는 정도로 설정하면 되는데요, 여기서는 -20˚ ~ 60˚ 정도로 해놓을게요. 

이어서 습도에 대해서도 동일한 방법으로 게이지를 만들어 주세요. 
습도는 V3로 지정해서 0%~100% 범위로 지정하면 됩니다. 
센서 값 샘플링 주기는 DHT 센서가 제공할 수 있는 최소 주기인 2초 이상으로 설정하면 됩니다.

그리고, 차트 형태도 표시하기 위해 SuperChart 위젯도 넣어 볼게요. 

적당한 제목을 적고, 표시할 항목에,  온도 항목에 대한 이름과 설정을 진행합니다. 
℃ 표시는 조금 후에 웹브라우저를 통해서 특수문자 ℃를 복사 후 붙여 넣어 볼게요. 
항목을 추가하여 습도에 대해서도 설정을 해주세요. 
화면에는 안 보이지만 특수문자 ℃를 복사했고, 붙여 넣기 하고 있습니다. 

OK를 누르고, 설정이 완료되었으면 '▶' 버튼을 눌러볼게요.
그럼, 이렇게 센서의 온도와 습도 값이 전달되는 것을 볼 수 있습니다.

센서를 손으로 감싸 쥐거나 하여 습도와 온도 값의 변화가 잘 적용되는지? 확인해 보세요.
이번엔 좀 더 확실하게 가습기를 이용해서 습도를 높여 볼게요. 

네, 습도와 온도 변화가 잘 적용되고 있습니다. 
그리고 아래처럼, SuperChart의 전체 보기를 누르면, 

이렇게 전체 화면으로 크게 볼 수 있고, 앞뒤로 스크롤하여 데이터를 확인해 볼 수 있습니다
'···'을 눌러보면 CSV 파일로 저장할 수 있는 메뉴가 나오는데요,  CSV 파일은 쉼표를 기준으로 항목을 구분하여 저장한 데이터 형식으로 엑셀로 열면 셀로 구분되어 열리기 때문에 데이터를 처리하기에 매우 좋습니다.

(아래) 이렇게 Blnyk에 연결된 메일 계정으로 CSV 파일이 전송됩니다.

받은 파일을 컴퓨터에서 열어볼게요.
그럼 이렇게, '. gz'의 압축파일 형태로 되어 있으니 다운로드하여 압축을 풀어 주어야 합니다.

PC에서 앞축을 풀고, 엑셀, 워드패드, 메모장 등으로 열어볼 수 있습니다. 
이 파일을 온도 데이터를 열어본모습이고요, 습도 데이터도 열어서 활용할 수 있습니다. 

  
 그럼, 활용성을 높이기 위해,  PC와 연결을 해제하고 배터리로 작동할 수 있는 것을 보여드릴게요.
전원은 앞서 보여드린, 18650이나, AA 건전지를 사용할 수 있으며, 아두이노 나노에 권장 입력 전원(7v~12v)만 맞추어 주면 됩니다. 
 여기서는, 무선 RC 기기에 많이 활용되는 리튬이온 배터리를 사용해 볼게요.
이 배터리는 배터리 셀 3개가 결합된 3셀 리튬이온 11.1 V (3.7v X 3) 배터리입니다.  
커넥터 종류에 따라 필요한 형태로 선택할 수 있습니다.
만약, 커넥터 종류가 맞지 않다면 변환젠더를 이용할 수도 있습니다.

  현재, 브레드보드에 꽂기 편하도록 PCB핀헤더 작업을 하였습니다.
선과 핀을 납땜하고 노출된 연결 부위는 열수축 튜브(Or 전기테이프)로 마감 처리를 해주면 좋습니다.
배터리 연결은 아두이노 나노의 Vin핀에 ⨁,  GND핀에 ㊀를 연결하면 됩니다. 

 그럼, 핫스팟을 켜서 접속시켜 볼게요. 
접속 표시가 뜨는 것을 확인하고 앱을 실행시켜 보세요.
실행 버튼(▶)을 누르세요.

가습기 및 히터 등으로 온도의 변화를 주면 아주 잘 작동하는 것을 볼 수 있습니다. 

이런 형태로 배터리를 연결하여 무선으로 특정 위치의 온습도 데이터를 스마트폰으로 편리하게 확인할 수 있습니다.
그럼, 마지막으로 각각의 원격 모듈을 앱에서 하나로 만들어 동시에 제어해 볼게요.
하나로 합쳐볼 모듈은 ①WiFi 전등과  ②WiFi 콘센트  ③ 온습도 측정 모듈입니다.
(아래) 현재 3가지 WiFi 작품들이 모두 스마트폰 핫스팟에 연결되어 있습니다.

전구도 요즘 많이 사용되고 있는 LED 등으로 바꾸었습니다. 

네, ① WiFi (LED) 전등이 잘 작동되고 있습니다.

② WiFi 콘센트 작품에 연결한 가전기기도 잘 작동합니다. 

③ WiFi 온습도 측정 장치도 직접 열이 나 가습을 해보면 잘 작동합니다. 

동시에 세 가지 모두 작동시켜도 문제없습니다. 

이렇게 해서, ESP-01 모듈과 Blynk 활용을 위한 실습을 풀코스로 진행해 보았습니다.
마지막에 하나의 앱으로 보여드린 3가지 장치는 지금 당장 생활 속 IoT 기기로 활용하기에 아주 좋은 예시입니다.
그럼, 여러분만의 IoT 기기를 만들어 활용해 보세요.

감사합니다 
이상 라즈이노 IoT 였습니다~

 이번 시간에는 아두이노 라이브러리에 관해 살펴볼까 합니다.
특히, 아두이노 라이브러리 설치 경로 ,  아두이노 라이브러리 에러, 아두이노 라이브러리 추가 방법 등 아두이노 라이브러리 관련된 개념을 종합적으로 정리해 보겠습니다.

아두이노는 전자 관련 분야뿐 아니라, 이공계 및 비전문 분야인 인문계 등 전분야에서 두루 활용되고 있습니다.
특히 대학 같은 곳에서 졸업논문 대신 창의적 종합설계 능력을 반영한 캡스톤 디자인 작품을 만드는 것에도 아두이노가 많이 활용되고 있습니다.
 그만큼 비전공자도 접근하기 쉽고 빠른 시간 내에 수준 있는 작품을 만들어 낼 수 있기 때문에 인기가 높은데요, 
이를 가능하게 해주는 것이,
1. 하드웨어적으로는 주요 회로 부품의 모듈화를 들 수 있겠습니다. 
  : 예를 들어 예전에는 초음파 센서를 이용한 장애물 회피 RC카를 만든다고 할 때,  수십 개의 전자부품을 이용해서, 초음파 센싱 회로, 모터 구동회로, 마이크로 프로세서 보드 등을 직접 만들어야 했고, 각각의 회로 동작을 검증한 다음, 회로들을 연결하여 동작이 잘 되는지 등 관련 전공자도 제법 많은 시간과 쉽지 않은 과정을 거쳐야 만들 수 있었다면, 
이젠 이런 각각의 회로들을 모듈로 제품화 하였기에 쉽게 각 모듈을 구매 후 연결만 하면 동작이 잘되기 때문에 전자부품 및 회로에 대한 이해의 깊이가 없더라도 충분히 다룰 수 있게 된 것이 하나의 이유가 되겠습니다.  

두 번째로,
2. 소프트웨어적으로 간단하게 코딩 할 수 있도록 다양한 라이브러리가 제공되며,  심플하면서 강력한 IDE툴 무료 제공.
 : 소프트웨어적으로 예전에는 각각의 모듈 회로들을 제어하고 통제하는 코드를 일일이 작성하고 전체 코드를 연결 작성해야 하는 코딩의 어려움이 있었다면,  이제는 제품화된 모듈들의 어려운 제어 코드들을 제조사 또는 유저 그룹 등에서 모듈화 하여 라이브러리로 제공되고 있기 때문에, C 또는 C++ 언어의 기초만 알고 있어도 쉽게 코딩이 가능하다는 것이 아두이노 활용의 큰 매력이며, 장점이라고 말할 수 있습니다. 

 하지만, 아두이노를 시작하고 가장 크게 부딪히는 문제가 바로, 라이브러리 관련 에러라고 할 수 있습니다.

그리고 사실 아두이노에서는 하드웨어 못지 않게 하드웨어를 컨트롤하기 위한 소프트웨어 특히 라이브러리를 관리하고 다루는 것이 매우 중요합니다. 
 따라서 다음의 주요 주제에 대해 알아두면, 아두이노를 활용할 때 부딪히는 문제에 대해 쉽게 해결할 수 있을 것입니다.

 
 [ 1. 아두이노 IDE 표준 라이브러리의 설치 위치 / 경로 파악하기 ]

 아두이노를 사용하기 위해 처음 설치하는 프로그램이 아두이노 IDE입니다.
 아두이노 IDE는 통합개발 환경툴(Integrated Development Enviroment)로서  코드 편집 기능, 컴파일러, 코드 업로더 등이 합쳐진 툴로서 인터페이스가 매우 심플해서 접근하기 쉽고 사용하기에도 아주 편리한 툴입니다.

 아두이노 IDE를 처음 설치하게 되면, 윈도기준으로  C:\Program Files (x86)\Arduino 경로로 설치가 되며,

표준 라이브러리라 하여 기본적으로 설치되는 라이브러리가 있습니다.  C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries

IDE 설치 버전에 따라 표준라이브러리가 다를 수 있으며, 위·아래 이미지의 경우 일부 사용자 임의로 추가된 것도 포함되어 있습니다. 

[ 2. 아두이노 라이브러리 추가하기 / 라이브러리 위치 파악하기 ]

 아두이노에는 엄청나게 많은 모듈들이 있고 이 모듈들을 사용하기 쉽게 라이브러리를 제공하고 있습니다. 
따라서 IDE 설치 이후에 이런 라이브러리를 추가하게 되는데요, 추가할 라이브러리의 설치 위치는 기본적으로 문서 폴더에 설치됩니다.
C:\문서\Arduino    또는  C:\Document\Arduino

따라서, 아두이노의 경우 설치될 때 표준 라이브러리가 설치되는 곳과 추가 사용자 라이브러리가 설치되는 곳 등 2곳이 존재합니다.     만약 두 곳 모두에 동일한 이름의 라이브러리가 설치될 경우,  해당 라이브러리가 포함된 아두이노 코드를 컴파일할 때 모두 인식되어 충돌 에러를 발생시키게 됩니다. (충돌 해결법은 아래에 소개)

 [ 3. 아두이노 라이브러리 추가하는 3가지 방법 ]

   ① 라이브러리 매니저를 통하여 라이브러리 검색 후 설치하는 방법 :
      아래 이미지의 메뉴 중에서 라이브러리 관리... 를 선택합니다

 아래 이미지의 라이브러리 매니저 검색창에서 원하는 라이브러리를 검색하고 버전 선택을 할 수 있으며 설치 버튼을 누르면 라이브러리가 자동으로 선택됩니다.  (라이브러리 검색 시 이름을 일부만 입력하면 해당 철자가 들어간 모든 라이브러리를 검색해 줍니다)

      이때, 설치되는 파일 위치는 사용자 문서 폴더인 C:\Document\Arduino  위치에 설치됩니다.  (추후 자동 업데이트 포함)

②  또한 라이브러리를 깃허브(Git Hub) 또는 인터넷 검색으로 검색할 때  xxx.zip 형태의 압축파일로 다운로드하게 되는데,  압축 파일을 풀어서 C:\Document\Arduino\ 위치에 폴더 형태로 붙여 넣기 하면 해당 라이브러리를 사용할 수 있습니다. (단, 아두이노 IDE를 재실행해야 적용됩니다),  물론 표준 라이브러리가 설치되는 폴더인 C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\  에 붙여 넣기 하여도 됩니다. 

중요~!  두 가지 폴더 위치 모두에 동일한 이름의 라이브러리를 설치할 경우 에러가 발생합니다!  둘 중 한 곳은 삭제(제거) 해야 합니다.   그냥 라이브러리 폴더 째로 삭제하세요.
그리고 두 폴더의 차이는 두 가지 라이브러리 중 사용자가 설치한 문서 폴더에 있는 라이브러리가 먼저 적용됩니다.  그리고 만약 표준 라이브러리 폴더에 있는 라이브러리보다 버전이 낮더라도 먼저 인식 처리되며, 만약 중복될 경우 표준 라이브러리에 있는 라이브러리를 중복 에러로 표시하게 됩니다.
 또한, 압축을 풀지 않고 압축파일 속이 아래와 같은 특정한 형식으로 된 압축 파일이라면 .zip 파일 추가하기 메뉴로 바로 추가할 수 있습니다.

③ 사용자가 직접 만들어 라이브러리를 추가할 수 있습니다.(사용자 정의 라이브러리 만들어 추가하기)
   조금 전에 설명한  .zip 파일 라이브러리 구조와 같은 구조를 만들어 추가할 수 있습니다. 

  -  xxx.h (헤더 파일)과  필요에 따라 xxx.cpp 또는 xxx.c 로된 소스코드 파일  그리고 examples 예제 폴더를 만들고 그 안에 xxx.ino 와 같은 예제 파일을 만들어 놓으면 됩니다. 
  -  그리고 Readme.txt, keywords.txt와 같은 라이브러리 작성자 및 사용법에 관한 안내를 적절한 내용으로 만들면, 이 라이브러리를 다운 받아 사용하는 사람에게 도움이 될 수 있습니다. 
    ( xxx.h 헤더 파일과 examples 폴더 내 .ino 예제 파일 구성은 라이브러리를 추가할 때 인식시키기 위한 필수 항목입니다)
 이런 구조로  .zip 파일 형태로 추가했을 때, 아두이노 IDE 메뉴의 예제 메뉴에서 아두이노 예제 코드를 불러올 수도 있게 됩니다. 

 - 반드시 .zip 파일 형태로만 추가할 수 있는 것은 아니며,  단순히 폴더 하나 만들고 그 속에 xxx.h 헤더 파일과 또는 헤더 파일과 xxx.c 소스 파일만 넣고,  C:\Document\Arduino\ 위치에 폴더 형태로 붙여 넣기만 하면 됩니다. ( 아두이노 IDE 재시작 필요)

 [ 3. 아두이노 라이브러리 에러 대처하기 ]

 - 라이브러리 설치 시 배포자와 버전이 중요할 수 있는 이유 : 
 같은 이름의 라이브러리라 하더라도, 라이브러리 제작자가 다를 수 있으며 당연히 라이브러리 내의 코드 구성 내용이 다를 수 있어 라이브러리 관련 함수 사용 시 에러가 발생할 수 있습니다.  (이를 구분할 수 있는 방법은 메모장 같은 것으로 파일을 직접 열어보면 알 수 있고, 파일의 용량이 기본적으로 차이가 납니다). 
  또한 같은 라이브러리 제작자라 하더라도 제작 버전에 따라 함수 및 기능 추가, 삭제, 사용법 변경 등이 이루어 지기에 에러가 발생할 수 있습니다.   따라서 보통 인터넷 아두이노 관련 학습 게시글 중에서 게시자가 게시한 글에서 사용한 라이브러리의 버전과 차이가 나는 최신 버전 등을 설치하여 동작시키려 할 때에 에러가 발생할 수 있으므로,  이때는 최신 버전을 삭제하고 라이브러리 버전을 더 낮은 버전으로 선택해서 시도해 보면 에러가 해결될 수 있습니다.

- 같은 이름의 라이브러리가 중복으로 설치된 경우
  : 중복된 라이브러리 중, 하나의 라이브러리를 삭제하여야 합니다.  만약, 두 개의 라이브러리 버전이 다를 경우, 문서 폴더 아래에 설치되는 라이브러리가 먼저 적용이 되니 코드 실행에 필요한 라이브러리 하나를 가급적 문서 폴더에 남겨주세요. ( C:\Document\Arduino )

- 특정 모듈 제조회사에서 배포하는 라이브러리의 경우,  .zip파일 추가하기로 등록하지 말고  라이브러리 매니저를 통해 해당 라이브러리와 함께 연계된 라이브러리를 모두 설치해야 에러가 발생하지 않는 경우가 있습니다. 
 주로 Adafruit 사에서 출시하는 DHT센서 및 자사의 Neopixel LED Matrix 모듈 제품과 같은 경우에 이런 경우가 많은 데요,  아래 이미지처럼, 관련된 추가적인 라이브러리를 Install all로 해서, 모두 설치해 주어야 합니다. 

-  기타 : 원드라이브(OneDrive) 사용자의 경우  온라인 여부 체크하세요.
   간혹 원드라이브를 사용하고 있는 경우,  원드라이브 설정에 따라, 아두이노가 원드라이브에 속한 문서 폴더 아래에 설치되는 경우가 있고,  원드라이브 네트워크가 오프라인 일 때 ,  이를 인지 하지 못하고 라이브러리 에러를 쉽게 찾아내지 못하는 경우가 있습니다. 

- (중요!) 라이브러리 관련된 문제의 원인을 제거 또는 해결하였다면 항상 아두이노 IDE를 재시작해야 적용됩니다.

 [ 4. 아두이노 라이브러리 관리하기 ]

 - 자신의 코딩에 사용된 라이브러리는 항상 압축파일 형태로 백업해 두는 것이 좋습니다.
   또한 압축파일 이름이나 혹은 xxx.txt 파일을 만들어 어떤 아두이노 작품에 어떻게 사용한 라이브러리 인지를 기록해 두면 수개월 후 해당 라이브러리를 다시 사용하게 되었을 때,  즉각적으로 사용하기 수월해집니다. 
( 같은 이름의 라이브러리가 여러 개 존재하고 있고,  그 라이브러리마다 적용할 수 있는 함수도 다를 수 있는데, 어떤 코드에는 동작되지만 또 다른 코드에서는 동작이 안 되는 경우가 발생하기 때문입니다. ) 

 - 문서 폴더 아래에 있는 아두이노 라이브러리 폴더 전체를 하나의 파일로 압축 백업해 두면,  컴퓨터에 문제가 있어 윈도를 다시 설치해야 하는 경우에 아두이노 관련 라이브러리를 쉽게 복원할 수 있습니다.

【 VS-Code 】  VS code 한글 폰트 깨짐 문제 해결 (How to fix Korean font broken problem in VScode)

안녕하세요~
  VScode를 사용할 때, 한글을 코드에 입력하고 출력하게 될 경우, 터미널(Terminal) 창 혹은 코드 작성 창 등에서 한글이 깨져 출력되는 경우가 발생하는데요,  이 문제를 해결하는 방법에 대해 다루겠습니다.

 우선, VScode에서 한글이 깨지는 경우는 주로 코드 내에 입력되는 한글이 깨지는 경우와 결과 입출력을 위한 터미널 및 Output 영역의 한글 출력이 깨지는 경우로 볼 수 있습니다. 
 예를들어,  한글이 입력된 코드를 컴파일하고 실행해보면, 아래와 같은 한글 폰트 깨짐 현상이 발생합니다.

VScode에서 터미널 창으로 결과 출력 시(실행) 한글 폰트가 깨져 출력되는 현상입니다.
문제 해결을 위한 첫 번째 방법으로는, VScode는 기본(default) 언어 설정이 UTF-8로 되어 있는데요, 이 설정을 한글 코드(EUC-KR)로 바꾸어 주면 됩니다.

위, 이미지에서 UTF-8 부분을 더블 클릭하게 되면,  화면 상단에 뜨는 Reopen with Encoding을 클릭하세요.
나타나는 목록을 아래로 스크롤 해보면 Korean (EUC-KR)이 보이는데, 이것을 선택해 주면 됩니다.

그러면 아래처럼, VScode 프로그램의 화면 하단 파란색 작업 표시 영역에,  조금 전 ‘UTF-8’이 ‘EUC-KR’로 바뀐 것을 볼 수 있습니다.

그런데, 문제는 아래 이미지 처럼, 코드 부분이 오히려 깨져 보이는데요,

당황하지는 마세요. 실제 깨진 것은 아니어서, Ctrl+Z키를 한 번 눌러주면 정상적으로 잘 보입니다. 

그리고 실행(Ctrl+R)시켜 보면, 터미널 창에도 한글이 깨지지 않고 잘 표시되는 것을 볼 수 있습니다. 

우선, 다시 원래대로 돌려 놓고 다음 설명을 이어갈게요. 
방금 설정한 방법은 작성하고 있는 C 코드 파일별로 설정이 가능한 방법인데요,
그 말은, 한글이 사용되는 파일마다 설정을 해야 해서 매우 불편하다는 말입니다.
그래서,  자동으로 언어 코드를 감지해서 한글이면 EUC-KR 모드로 바꾸어 주는 설정을 해볼게요.

먼저, 아래 이미지처럼, 직접 톱니바퀴 모양의 설정 버튼 혹은, 메뉴에서 설정 Settings (Ctrl + , ) 메뉴를 클릭합니다.

이어서 뜨는 설정 검색창에 검색창에  encoding 으로 검색합니다. 

그리고, 아래 이미지 표시 부분의 Files: Encoding 부분은 디폴트 Encoding 값을 정해주는 부분입니다. 

그런데, 이부분의 디폴트 Encoding 값은 ‘UTF-8’ 그대로 두도록 하겠습니다. 
그리고 아래 처럼,  ‘Auto Guess Encoding’ 부분을 체크해 주면 되는데요.  한글이 사용이 안 된 코드 파일은 디폴트 인코딩 값인 UTF-8로 처리함으로써 문제가 없도록 하고,  만약, 한글이든 기타 언어가 감지되면 해당 언어의 인코딩 설정이 자동으로 적용되도록 하는 옵션입니다. 

아래 이미지는 ‘Auto Guess Encoding’ 부분을 체크 후,  한글이 없는 파일은 VScode의 파란색 작업표시줄에 보면, 기본 UTF-8로 설정이 되어 있는 것을 알 수 있고요, 

아래 이미지처럼, 한글이 포함된 코드를 작성하게 되면, 자동으로 언어를 감지하여, EUC-KR이 선택되도록 하여, 
코드 내용이 깨지지 않도록 하고 있습니다. 

② 한글 깨짐 해결 방법 2

그리고,  또 한가지 VScode에서의 인코딩 설정 방법 외에, 윈도 10에서 제공하는 기능을 통해 한글이 깨지지 않게 출력되도록 해 볼게요. 
 윈도 검색창에서 제어판을 검색 후 실행합니다. 

아래 이미지처럼, 제어판의 보기 기준을 화면처럼 범주로 바꾸어 줍니다.

그리고, 아래처럼, 시계 및 국가를 클릭하세요. 

그리고 이어서,  그리고, 국가 또는 지역을 선택합니다. 

이어서, 아래 이미지처럼 나타나는 창에서,  관리자 옵션 탭을 선택하세요. 

그리고, 시스템 로캘 변경(C)을 선택하세요. 

마지막으로, 아래처럼, Beta : 세계 언어 지원을... 부분을 체크하고 확인을 누르세요. 

이어서, 재부팅하라는 메시지가 나오면 작업 중인 창들을 모두 저장 후 종료하고 재부팅합니다.

재부팅 후,  다시 VScode를 실행시켜 확인해 보겠습니다. 
코드 작성 영역에는 한글이 잘 나오고 있고, 코드를 실행시켜 터미널 영역의 한글을 확인해 보면 되는데요, 
아래 이미지처럼, UTF-8이 디폴트로 되어 있으면서, 한글 출력도 깨지지 않고 잘 표시됩니다. 

끝으로, 시계 및 국가 ( 》국가 또는 지역 ) 메뉴는 제어판으로 들어오면 바로 찾을 수 있지만,  윈도 시작 메뉴에 있는 톱니 모양의 설정을 클릭하면 찾기가 쉽지 않은데요. 

그런데, 조금 복잡하게 찾아야 하지만, 설정 역시  "Beta : 세계 언어 지원을..." 메뉴를 찾을 수 있습니다.
아래가 전체 경로 입니다. 
Windows 설정 :  시간 및 언어 》 날짜, 시간 및 사용지역 언어 》 추가 날짜, 시간 및 지역설정  》 국가 또는 지역

아래 이미지에서 처럼, 날짜, 시간 및 사용지역 언어 를 선택하세요.

그리고 이어지는 창에서, 아래처럼, 추가 날짜, 시간 및 지역 설정 부분을 클릭하세요.

그럼, 역시 제어판 메뉴를 통해 접근했던 국가 또는 지역 선택 메뉴가 나타나는 것을 볼 수 있습니다.

마찬가지로, 지역설정 팝업 메뉴에 있는, Beta : 세계 언어 지원을... 부분을 체크하고 확인을 누른 후 재부팅하면, 
VScode에서의 한글 사용은 깨짐 없이 사용할 수 있게 됩니다. 

▶ 동영상으로 VScode에서 한글 코드 깨짐문제 해결하는 법 확인하기!

그럼, 오늘 하루도 즐거운 코딩되세요~ ^^&

아래 모든 이미지는 클릭하면 크게 확대 됩니다.

【 파이썬 기초#8】 딕셔너리(dictionary) 총정리!

1. 《  딕셔너리 란? 》
 : 딕셔너리란? 파이썬에서 리스트와 함께 가장 많이 사용되는 데이터 스트럭쳐 중 하나입니다. 
 딕셔너리는 key  와  value 를 사용하여 데이터를 저장합니다.  그리고 python3.6 이하에서는 스트링, 리스트, 튜플, 등과는 다르게 순서가 없는 데이터 타입(data type)으로 정의했으나,  python3.7 이상에서는 순서가 있도록 업데이트 되었습니다.
 딕셔너리는 컬리브레이스 ( 중괄호 { } )를 사용하여 정의합니다. 
아래, 내용이 비어있는 딕셔너리를 선언하고 클래스 타입을 확인해 볼게요.

2. 《  딕셔너리 사용 형식 》
 : 딕셔너리의 형식은 name = { key1 : value1 ,  key2 : value2 , key3 : value3 ...  }
처럼 key 값과 value값이 1:1로 매칭되는 형식의 데이터들을 갖습니다. 
딕셔너리는 리스트나 튜플처럼 순차적으로 해당 요솟값을 구하지 않고 Key를 이용해 Value를 얻습니다. 이것이 딕셔너리의 큰 특징입니다.

예시 1) 
아래 이미지처럼, Key 와 Value 한 세의 데이터 구조로 입력되며,  Value 값은 Key값을 이용해 호출하거나 처리할 수 있습니다.

예시 2) 아래 이미지처럼, 하나의 연관성 있는 데이터의 모음 형태로도 사용할 수 있습니다.
그리고,  name1, name2,  phone1, phone2, ...  와 같은 형식으로 연속적인 데이터를 구성할 수 있습니다.

3. 《  딕셔너리 데이터 쌍(Pair) 추가, 삭제하기 》
 :  딕셔너리 쌍을 추가하는 방법과 삭제하는 방법을 알아 볼게요.
 
우선, 아래와 같은 과자(snack)와 가격에 대한 것을 예시로 들어 볼게요.

▶ 요소 추가하기 예시)
아래 이미지에서, 과자 요소 하나를 추가할 때 사용하는 방법입니다.
  딕셔너리 이름['Key']='Value' 

▶ 요소 삭제하기 예시)
아래 이미지에서, 과자 요소 하나를 삭제할 때 사용하는 방법입니다.
  del 딕셔너리 이름['Key']

▶ 요소 수정하기 예시)
아래 이미지에서, 과자 요소 중,  값(Value)을 수정할 때 사용하는 방법입니다.
  딕셔너리 이름['Key'] = 'Value'

4. 《  딕셔너리의 특징(성격) 》
 :  리스트의 경우 내용이 같아도 순서가 다를 경우 서로 다른 리스트로 인식됩니다.  
하지만,  딕셔너리의 경우 키(Key)와 값(Value)인 요소만 같으면 순서가 달라도 같은 딕셔너리로 인식합니다.  즉, 들어 있는 순서는 중요하지 않고 관심도 없기 때문에 딕셔너리에 저장된 내용(Key와 Value)의 수와 종류만 같다면 같은 딕셔너리로 인식합니다.   따라서,  저장 순서가 중요한(필요한) 데이터가 있다면 딕셔너리에 담지 말아야 합니다.

5. 《  딕셔너리의 in 연산과 not in 연산 》
 :  딕셔너리 내용에 특정 키(Key)가 있는지 확인할 때,  in 연산을 사용합니다. 
딕셔너리로 데이터의 종류별로 묶어 놓을 수 있는데요,  예를 들어, 상품과 가격정보를  과자류와 음료류로 묶어 놓았을 때, 과자류의 상품정보를 수정하려다 음료류의 상품정보를 수정해버리는 실수를 가정할 수 있는데요, 이럴 때, 해당 키값이 요소에 있는지 확인을 먼저하고 진행하는 것이 필요할 수 있습니다. 

 예시 1) 아래는 딕셔너리 이름 지정이 잘못되어, 값 수정을 못하고 요소가 추가된 모습입니다.

예시 2) 따라서 아래와 같이 코딩을 할 때, 해당 딕셔너리에 요소가 있는지 , 확인하기 위해 in 연산자를 사용합니다.
그리고, if 연산자를 활용하여 쉽게 처리할 수 있습니다.

예시 3) 반대로 아래처럼, not in 연산자를 사용하여, 해당 키값이 있는지 확인하여 없을 경우에 추가해 줄 수도 있습니다.

 주의해야 할 것은, 딕셔너리에서 in과 not in 연산자에서 확인하는 대상은 키(Key) 이지,  값(Value)이 아니라는 점 기억하세요.

6. 《  딕셔너리의 for 루프 》
 :  딕셔너리의 Key를 대상으로 for 루프가 가능합니다. (단, Value 값으로는 대상을 돌릴 수는 없습니다)

예시 1) 음료 데이터 딕셔너리의 키 목록을 for루프로 출력해 볼 수 있습니다.

  딕셔너리에서  for문을 사용할 수 있는 것이 중요한 이유는 , 데이터 요소가 아주 많을 경우 수정이 필요할 때 for문을 돌릴 수 있는 것이 중요합니다.  예를 들어 음료 요소로 구성된 딕셔너리에서  가격 변동이 발생하여, 각각의 가격을 올리거나 내려야 할 경우, 한 번에 쉽게 적용시킬 수 있기 때문입니다. 
 예시 2) 아래 예시는 처음, 음료 가격에 20원씩 일률적으로 상승 시킬 경우 예시이며,  이어서 상품가격에 10%의 할인을 적용할 경우 가격 수정에 대한 예시를 들었습니다. 

【 파이썬 에로해결#2】 윈도에서 파이썬 IDLE가 갑자기 실행되지 않을 때! ( When Python IDLE suddenly does not run on Windows! )

1. 《  문제증상-Problem 》
 : 윈도에 설치한 윈도버전 Python 3.xx 를 설치하고 잘 사용하다보면 갑자기 Windows IDLE 64bit가 실행이 되지 않는 경우가 발생합니다. 
물론 Python 3.x IDLE를 제외한 다른 프로그램은 실행이 잘되지만,  IDLE (Python 3.9 64-bit) 버전만 실행이 되지 않습니다. 

아래처럼, Shell 형태의 Python 3.9는 실행이 잘 됩니다. 

하지만, Python IDLE는 실행을 시켜보면 아무 반응이 없습니다.  관리자 권한으로 실행을 해봐도 무반응입니다. Other programs except Python 3.x IDLE run fine, but only IDLE (Python 3.9 64-bit) version does not run.

이런 증상이 있을 때, 해결하는 방법은 아래와 같습니다. 
Let me show you how to fix it.

2. 《  해결방법-Resolution 》
 : 파이썬 프로그램이 설치되거나, 혹은 업그레이드 버전이 설치되면, 사용자 정의 글꼴 및 크기, 사용자 정의 키 바인딩 및 기타 정보들을 기록하는 폴더가 있습니다.  이 폴더의 내용이 엉키거나 할 경우 파이썬 IDLE가 실행이 되지 않는 것으로 보이는데요,  그래서 해결방법은,  이 폴더 안에 있는 내용(기록 파일)을 모두 지우면 됩니다. 
지우고 Python IDLE를 실행하면, 다시 시로운 정보 파일을 만들면서 실행이 됩니다. 
해당 폴더의 위치는  아래와 같습니다. 

%USERPROFILE%\.idlerc

윈도 탐색창에 위의 경로를 복사하여 탐색창 주소 부분에 붙여 넣기 하면,  USERPROFILE 부분에는 자동으로 자신의 윈도 사용자명으로 바뀌고 파이썬의 해당 폴더로 이동하게 됩니다.   ( ￦는 경로 표시의 역슬래시＼입니다)
아래처럼, 윈도 탐색창의 주소부분에 위의 경로를 복사 붙여 넣기 하세요.

아래가 문제가 생겼을 때의 위 폴더 위치로 이동해본모습입니다. 
그럼, 기존 설정 파일이 보일 거예요.

 그럼 폴더 속에 있는 파일들을 모두 선택해서 아래처럼 삭제해주세요. 

그리고 다시 Python IDLE를 실행시켜 보면,  아래와 같이 새로운 설정 파일을 하나 생성하면서, IDLE가 다시 실행되는 것을 볼 수 있습니다. 

감사합니다.

【 문제 해결을 영상으로도 확인해 보세요 】

【라즈베리Pi#21】 서보(Servo) 모터 제어하기!  with (파이썬 코드)
RaspberryPi Servo-motor control with Python !

 안녕하세요 라즈이노 IoT 입니다.
이번 시간에는 라즈베리 Pi에서 각도단위로 매우 정확하게 움직이는 서보모터를 파이썬 코드로 제어해보는 실습입니다.
서보 모터는 다양한 곳에 활용하기 좋은 부품이기에, 이번 영상을 학습해 두면,  많은 도움이 되리라 생각됩니다.
이번 영상은 라즈베리pi에 모니터를 연결하지 않고, 윈도PC에서 원격 접속하여 진행합니다. 

만약 원격 접속 제어 방법이 궁금하다면,  라즈이노 ioT(게시글) 블로그와  유튜브 영상을 참고해 주세요.

【라즈베리Pi#19】 윈도 PC에서 라즈베리 Pi 원격 제어하기

[ 윈도 PC에서 라즈베리 Pi 원격 제어하기 - 유튜브 영상으로 보기 ]

  원격접속을 하면,  모니터 및 키보드와 마우스를 추가로 연결할 필요 없고, 멀리 떨어진 임의의 장소에 설치되었더라도, 네트워크만 연결되어 있으면, 제어할 수 있어 활용도가 높은 장점이 있습니다. 

먼저, 윈도 시작 메뉴 검색에서 ‘원격 데스크톱 연결’을 검색해서 실행합니다.

  라즈베리pi가 꺼져 있기에 지금은 접속이 되지 않는데요,  라즈베리pi의 전원을 넣어 부팅 시켜 볼게요. 
그리고 랜 케이블(또는 WiFi) 연결하여 네트워크에 접속할 수 있도록 합니다.
중요한 사실은 동일한(공유기) 내부 네트워크에 접속된 상태여야 원격제어가 됩니다. 
또는 외부에서 인지할 수 있는 공인 ip 주소를 할당받은 경우에  접속이 가능한데요,
만약  집에서,  같은 WiFi 공유기라 하더라도, PC(랜선) ↔ 라즈베리pi(WiFi) 연결은, 할당받는 사설 ip 대역이 달라서 접속이 안 될 수 있습니다.
그래서,   PC (LAN) ↔ 라즈베리pi (LAN)  , PC (wifi) ↔ 라즈베리pi (wifi) 연결해 주세요.
먼저, 서보모터를 아래 연결도와 실제 연결 모습을 참고하여 연결해 주세요.

※ 게시글 모든이미지는 클릭하면 확대됩니다

 회로를 연결할  때, +와 -가 합선이 되지 않도록 특별히 주의해주세요 .
합선이 되는 순간, 라즈베리pi가 큰 데미지를 먹게 되어 작동이 안 될 수 있어요.
  가급적이면,  별도의 전원을 준비해서, 아래 처럼 연결해서 사용하는 것이 합선에 대비할 수 있고 안전합니다. 

  그리고, 라즈베리파이의 GPIO핀으로는 출력 전류가 크지 않습니다(약, 50mA) ,  이런 출력을 서보모터 같은 것으로 강하게 뽑아 쓸 경우,  라즈베리파이에 손상을 입힐 수 있기 때문에, 별도의 전원을 달고 모터에 공급해주는 것이 좋습니다.   이 때,  두 전원의 GND는 서로 연결해 주어야 합니다.
 전원은, 보조 배터리나, 리튬이온, AA 건전지도 가능한데요, 약5v 정도를 구성해 주세요.
이때, 라즈베리Pi와 추가 전원의 GND(-)는 서로 연결해 주어야 합니다.  (일부 보조 배터리의 경우 잠시 배터리 사용이 없을 경우 절전 모드로 들어가버려, 전원이 꺼지는 경우가 있을 수 있습니다.  이럴 때는 , 다른 전원을 사용해 보세요)

그럼, 연결된 라즈베리파이를 부팅해서 네트워크까지 연결 시켜 주세요. 
그리고 처음에 한 번, 라즈베리pi에 모니터를 연결해서 할당 받는 ip 주소를 확인하여 적어두면 좋습니다.

그럼, 아래 이미지 처럼, 이렇게 확인해둔, ip를 입력하고 연결(N)을 클릭하세요.

 아래 이미지와 같은 메시지가 뜨면 예(Y)를 클릭합니다.

그럼, 리눅스계열 X윈도 원격 테스크톱 로그인 창이 뜹니다.

그럼,  여러분의 라즈베리파이의 삼바서버 설치 때, 유저(user)생성시 만든 user id와 비번을 입력하면 되는데요,
제 이전 영상에서는 ID와 비번은 아래와 같습니다.
username  : pi     
password  : raspberry  

로그인에 성공하면 아래와 같은 라즈베리파이의 라즈비안 OS의 화면이 열립니다.

그런데,  만약, 패스워드 비번에 문제가 없는데,  로그인이 되지 않는다면, 아래 이미지 처럼 SSH 접속 허용을 해주셔야 합니다.  (만약 SSH 허용 설정이 되지 않았다면, 라즈베리파이에 모니터를 연결하고 직접 로그인하여 설정해야 합니다)

 네, 라즈베리 pi로 접속이 잘 된 것을 볼 수 있는데요, 먼저, 파이썬 코드를 작성할 텐데요, 파이썬 코드 작성은 선호하는 편집기나 혹은 메모장으로 작성해도 되는데요, 여기서는 라즈비안OS에 기본 내장된 Thonny Python IDE를 사용해 보겠습니다.
프로그램 위치는 아래 이미지를 참고해 주세요.

먼저 서보 모터의 동작 원리에 대해 간략히 설명드릴게요.  
아래는 일반적으로 많이 사용되는 SG90 서보모터의 스팩입니다.

  서보모터는 DC 모터처럼 빠른 속도로 회전하는 용도로 사용하는 것은 아니며, 일정한 각도와 원하는 위치로 정확한 회전을 하기 위한 곳에 사용되는 모터입니다. 
예를 들어, RC-Car 앞바귀 좌우 회전, 로봇 팔다리 회전, 문 열고 닫기 등 무한 회전보다는 한정된 각도 내에서 정확한 위치제어가 필요한 곳에 많이 사용됩니다.
보다 더  정밀하고 파워를 필요로 곳에는 스텝 모터를 사용하면 되고, 서보모터는 저렴하면서 작은 크기와 낮은 소비전력으로 인해 활용성이 좋습니다. 
보통은, 90도 회전용, 180도 회전용이 주를 이루고 있으나 360도 무한 회전용도 있습니다.

서보모터는 20ms 주기의  펄스파에서 High 신호 파형을 1ms~2ms 범위를 가지고, 회전 각도가 정해지며, 180˚ 서보의 경우, 1ms 신호일 때, 0˚의 위치로 이동하며,  1.5ms 이면 90˚ ,   2ms 일 때 180˚의 위치로 이동하게 됩니다.

그래서,  1ms~2ms의 신호 범위로 0˚~180˚의 각도를 조절하게 됩니다.

단, 일부 서보모터의 경우 1~2ms 작동 범위의 오차가 다소 있으며, 180˚서보의 경우 실제적으로 움직일 수 있는 각도 범위는 2˚~177˚ 이하로 보는 것이 좋습니다.

만약 서보모터가 심하게 떨리는 증상이 있다면, 이 범위를 벗어난 신호 때문일 수 있습니다.

 라즈베리pi에서 서보모터의 각도 변경은 ChangeDutyCycle (  ) 함수를 사용합니다. 
함수의 인자값으로 사용되는 듀티비는 화면과 같은 수식으로 구할 수 있습니다. 
서보모터를 0˚ 위치로 보내기 위해서는 1ms의 PWM 신호를 넣어주면 되는데요, 
- 1ms는 20ms 신호 주기의 5%에 해당됩니다.
  따라서 ‘5’%라는  인자값을 듀티비 함수에 넣어 주면, 서보모터는 0˚로 이동합니다.

서보모터를 180˚ 위치로 보내기 위해서는 2ms의 PWM 신호를 넣어주면 되는데요, 2ms는 20ms 신호 주기의 10%에 해당됩니다.  
따라서 ‘10’%라는  인자값을 듀티비 함수에 넣어 주면, 서보모터는 180˚로 이동합니다. 마찬가지로, 90˚는  인자값 7.5%를 함수에 넣으면 되고, 나머지 각도 계산도 동일한 방식입니다. 

문제는, 서보모터 제품별로 1ms~2ms(5%~10%) 작동 범위에 오차가 있을 수 있습니다.
실습에 사용된 일부 매우 저렴한 SG90 제품의 경우, 테스트를 해보니,  신호 주기를 0.6ms~2.4ms(3%~12%)의 범위로 하였을 때, 0˚~180˚의 각도 대부분을 제어할 수 있었습니다.  따라서  5%~10% 의 기본값을 적용해 보고  오차가 있을 경우, 듀티비 값을  조금씩  조절해서  각도를 최대로 안정적으로 움직이는 값을 찾아보면 됩니다.

실습 순서와 실습 파일은 화면을 참고하세요.

[ 실습 파일 링크 ] 
실습 파일 6개를 하나로 압축해 놓았습니다.

Thonny python IDE  편집기는 기본에 충실하고, 디버깅이 지원되며,  매우 직관적이고 사용법이 간단하여 많이 사용되고 있는 편집기입니다.  그럼, 첫 번째 실습 코드를 직접 작성하거나,  링크한 파일을 여세요. 

### (실습 1) 서보모터 각도 조절해 보기 (0도 위치로 돌리기) , 실습 파일 :  Servo1.py  ###
### 학습 자료 제공 페이지 : Rasino.tistory.com/341
# 서보는 PWM을 20ms(50hz) 주기로 동작시키고 펄스 폭(duty)만 조절해 위치(각도)를 조절함.
# 여기서 duty는 1주기 동안 High를 유지하는 기간이며, 
# 20ms 주기에 100% 면 20ms가 되는 것이고 10% 면 2ms 5% 면 1ms가 됨.
# 펄스 폭은 1ms 일때 0도 2ms 일때 180도, 중간값 1.5ms 일때 90도로 이동함.
# 단, 저렴한 서보는 3%~12%(0도~180도)의 동작 특성을 가짐.
# 만약 모터가 떨린다면, 이 범위를 벗어났기 때문이며, 0도에서 떨린다면
# 3%값에서 조금 올려주고, 180도에서 떨린다면 12%에서 값을 조금 내려주면 됨.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

servo_pin = 18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin, GPIO.OUT)

pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)  # 50Hz (서보모터 PWM 동작을 위한 주파수)
pwm.start(3.0)  # 0.6ms

time.sleep(2.0)
pwm.ChangeDutyCycle(0.0)

pwm.stop()
GPIO.cleanup()

준비되었으면, 코드를 실행해보세요.
실행하면, 서보의 축이 0˚의 위치로 이동하게 됩니다.
코드에 대한 설명은 주석을 상세히 달아 두었으니 꼭 참고해 보세요.
그럼, 바로 이어서 실습2번 코드를 여세요.

2번 실습은 0˚→90˚→180˚ 단계로 회전을 하되 3회 반복하도록 하였습니다.

### (실습 2-1) 서보모터 각도 조절해 보기 (0도, 90도, 180도 조절하기)  실습 파일 :  Servo2.py ###

import RPi.GPIO as GPIO
import time
servo_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin, GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)  # 50Hz (서보모터 PWM 동작을 위한 주파수)
pwm.start(3.0) #서보의 0도 위치(0.6ms)이동:값 3.0은 pwm주기인 20ms의 3%를 의미하므로,0.6ms됨.

for cnt in range(0, 3) :       # 0부터 3미만까지(3번) for문의 내용을 반복
    pwm.ChangeDutyCycle(3.0)   # 서보모터를 0도로 회전(이동)
    time.sleep(1.0)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(7.5)  # 서보 모터를 90도로 회전(이동)
    time.sleep(1.0)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(12.5)  # 서보 모터를 180도로 회전(이동)
    time.sleep(1.0)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    
pwm.ChangeDutyCycle(0.0)

pwm.stop()
GPIO.cleanup()

준비가 되었으면, 2번 코드를 다시 실행해 보세요.

### (실습 2-2) 서보모터 각도 조절해 보기2 (0도, 45도, 90도, 135도 , 180도,...역순으로 조절하기)
조정된 듀티비 약 3%→12%를 적용하였습니다.   

import RPi.GPIO as GPIO
import time
servo_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin, GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)  # 50Hz (서보모터 PWM 동작을 위한 주파수)
pwm.start(3.0) #서보의 0도 위치(0.6ms)이동:값 3.0은 pwm주기인 20ms의 3%를 의미하므로,0.6ms됨.
timeA = 0.6

for cnt in range(0, 3) :       # 0부터 3미만까지(3번) for문의 내용을 반복
    pwm.ChangeDutyCycle(3.0)   # 서보모터를 0도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(5.5)  # 서보 모터를 45도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(7.5)  # 서보 모터를 90도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(9.5)  # 서보 모터를 135도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌    
    pwm.ChangeDutyCycle(12.5)  # 서보 모터를 180도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(9.5)  # 서보 모터를 135도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌    
    pwm.ChangeDutyCycle(7.5)  # 서보 모터를 90도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(5.5)  # 서보 모터를 45도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌
    pwm.ChangeDutyCycle(3.0)   # 서보모터를 0도로 회전(이동)
    time.sleep(timeA)            # 서보 모터가 이동할 시간을 줌

pwm.ChangeDutyCycle(0.0)
pwm.stop()
GPIO.cleanup()

그리고 마지막 실습 파일 Servo3-3을 여세요.
3%↔12%(0˚↔180˚)의 값을 1%단위로  왕복하도록 구성했습니다.

### (실습 3-1) 서보모터 각도 조절해 보기 (0~180도까지, 1%단위로 조절하기)
조정된 듀티비 약 3%→12% (0˚→180˚)의 값을 1%단위로 움직이도록 하였습니다. 

import RPi.GPIO as GPIO
import time

servo_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin,GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)
pwm.start(3.0)

for high_time in range (30, 125):
    pwm.ChangeDutyCycle(high_time/10.0) # for 반복문에 실수가 올 수 없으므로 /10.0 로 처리함. 
    time.sleep(0.02)
    
pwm.ChangeDutyCycle(3.0)
time.sleep(1.0)
pwm.ChangeDutyCycle(0.0)

pwm.stop()
GPIO.cleanup()

### (실습 3-2) 서보모터 각도 조절해 보기 (0~>180도 까지만 1%씩 움직이기 x 3회)

import RPi.GPIO as GPIO
import time

servo_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin,GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)
pwm.start(3.0)

for i in range (0,3) :    
    for high_time in range (30, 125):
        pwm.ChangeDutyCycle(high_time/10.0) # for 반복문에 실수가 올 수 없으므로 /10.0 로 처리함. 
        time.sleep(0.02)
    
    pwm.ChangeDutyCycle(3.0)    
    time.sleep(1.0)
    
pwm.ChangeDutyCycle(0.0)
pwm.stop()
GPIO.cleanup()

### (실습 3-3) 서보모터 각도 조절해 보기 (0↔180도 1% 단위로 왕복 움직이기 x 3회)

import RPi.GPIO as GPIO
import time

servo_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin,GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(servo_pin, 50)
pwm.start(3.0)

for i in range (0,3) :    
    for high_time in range (30, 125):
        pwm.ChangeDutyCycle(high_time/10.0) # for 반복문에 실수가 올 수 없으므로 /10.0 로 처리함. 
        time.sleep(0.02)
 
    for high_time in range (124, 30,-1):
        pwm.ChangeDutyCycle(high_time/10.0) # for 반복문에 실수가 올 수 없으므로 /10.0 로 처리함. 
        time.sleep(0.02)
        
pwm.ChangeDutyCycle(0.0)
pwm.stop()
GPIO.cleanup()

그리고, 터미널 창을 통해 명령어로 파일을 실행시켜 볼 수 있습니다.
우선, 파일 탐색창을 열어 파이썬 파일을 저장한 위치를 먼저 확인해보면 찾기 쉽습니다.
터미널 창을 열고, 리눅스 명령어를 사용하여, python 실습 파일이 저장된 위치로 이동하세요.

그리고, 아래 처럼, 파이썬 실행 명령으로 실행 시키면, 서보모터가 동작하는 것을 볼 수 있습니다.

명령어 : sudo python3  파일명
$ sudo python3  Servo3-2.py

【 설명 내용 영상으로 시청하기 】

네, 이렇게 해서 서보모터를 라즈베리pi에서 제어하기 위한 전반적인 내용을 다루었고,
파이썬 코드를 이용해서 직접 제어해 보았습니다.
감사합니다.

【 아두이노초급#5】 포토레지스터 CDS사용 입·출력 실습 

 CDS(Cadmium Sulfide : 황화카드뮴 소자)또는 포터 레지스터(Photo Resistor)라 불리는 센서를 가지고 아두이노 입출력 실습을 진행합니다.

▶ 주요 내용
- CDS에 대한 개념, 동작원리
- PWM(pulse width modulation) 정의와 아두이노에서 사용 방식
- 아두이노에서의 입력함수, 출력함수에 대한 사용방법 정리
     [ analogRead ( ) , analogWrite ( ) , digitalRead ( ) , digitalWrite ( ) ]
- CDS 신호 처리 하여, LED의 밝기 조절에 대한 아두이노 코딩과 실습

 CDS는 기본적으로 저항의 역할을 합니다.   그래서, 아래 CDS의 기호에 저항의 이미지가 들어가 있죠. 
그리고, 기호에 보면, 외부로부터의 빛을 받아들이는 것을 의미하는 화살표로 구성되어 있듯이, 빛에 따라 저항값이 바뀌는 특성이 있는 소자입니다.

주변이 밝아 센서 표면에 유입되는 빛이 많을수록 저항값이 0Ω에 가까워지고(약 1㏀),  주변이 어두울수록 저항값이 급격하게 커지는(약 10MΩ) 특성을 가집니다.
이런 특성을 이용하면 빛의 밝기를 이용해서, 입력되는 전압(전류)의 크기를 제어할 수 있습니다.
아래에 보이는 회로를 참고하여 CDS 및 기타 부품들을 준비하고 회로를 연결해 주세요.  (CDS 종류나 크기에 상관없이 준비된 것으로 연결하면 됩니다.)

동작 원리를 설명드리면, 적당한 빛이 있을 때 CDS는 특정한 저항값을 가지게 되며,  CDS와 함께 직렬로 연결된 10㏀의 저항에 5V의 전압이 분배되어 걸리게 됩니다.

만약, CDS 주변의 밝기가, CDS의 저항값을 10㏀으로 변화시켰다면,  그래서, 직렬로 연결된 10㏀의 저항과 같은 값이 될 경우,  공급되는 5v 전압은 CDS와 저항 각각에 1/2로 분배되어, 2.5v의 전압이 A0로 입력됩니다. (아래 그림)

 그런데, CDS 주변을 아주 밝게 하여 CDS의 저항값이 거의 0Ω에 이르렀다면,  5v의 전원이 10㏀에 모두 걸리게(강하) 되고, 그러면 A0에 이 5v의 전압이 입력되게 됩니다. (아래 그림)

 그리고 만약, 주변을 아주 어둡게 하여 CDS의 저항값이 거의 수십㏁에 이르렀다면,  직렬연결된 10㏀의 저항값은 CDS의 저항값에 비해 무시할 정도로 작게 되고, 5v의 전원 대부분이 CDS에 걸리게(전압강하) 되어, 이 부분의 전위는 0v (GND)에 가깝게 됩니다. (아래)

이런 원리로, CDS 주변의 밝기에 따라 A0 포트로 0v ~ 5v 사이의 전압이 입력됩니다. 
아두이노의 Analog 입력 포트(A0~A5) 쪽에는 입력된 아날로그 전압 값을 디지털 값으로 변환시켜주는 A/D Converter가 내장되어 있습니다.
우노(나노)에 들어 있는 A/D Converter는 10bit의 분해능(해상력)을 가지고 있는데, 10bit는 2의 10승, 즉 1024의 값이며 아날로그 포트(A0~A5)로 입력되는 0v~5v의 전압을 0~1023의 수치로 변환받을 수 있게 됩니다. (아래)

이때, 아날로그 포트로 아날로그 값을 읽어 들이기 때문에, analogRead(pin)라는 함수를 사용합니다.

이렇게 읽어 들인 수치(0~1023)를 가지고 if 비교문 등을 이용해서, 디지털 포트에 연결된 LED를 켜고 끄거나, 밝기(PWM)를 조절할 수 있습니다.

아두이노의 입출력 함수에 대해 한 번 정리해 드릴게요.
아날로그 포트는 0~5v의 전압을 입력만 받을 수 있는 포트입니다. 따라서 하드웨어적으로 아날로그 포트로 출력은 할 수 없습니다.  아날로그 포트로 데이터(전압)를 입력받을 때는 ‘analogRead ( )’함수를 사용합니다. 

아두이노 디지털 포트로는 입력과 출력이 가능하며,  디지털 포트를 통해 데이터(전압)를 입력 받을 때는‘digitalRead( )’함수를 사용하고,  출력할 때는,‘digitalWrite( )’함수를 사용합니다. 
또한, PWM 방식을 통해 아날로그적인 값(전압)을 디지털 포트로 출력하고자 할 때는 ‘analogWrite( )’함수를 사용합니다.  ( 단, ~기호가 붙은 11, 10, 9, 6, 5, 3번 핀들만 가능합니다 )   (아래)

High 신호일 때는 5v 출력을 하고,  Low 신호일 때, 0v 로만 출력시킬 수 있습니다. 
그래서 0v~5v 사잇값 출력이 안 되어 LED 밝기 조절이 안 되고, On/Off 만 하게 됩니다. 
그런데, PWM(pulse width modulation)이라는 방식을 이용하면 마치 아날로그처럼 0v~5v 사잇값을 출력시킬 수 있습니다. 
PWM 방식은 펄스 형태로 High와 Low 신호의 비율(듀티비)을 조절하여 출력하는 방식이며 High 신호의 비율이 높을수록 평균 전압이 5v에 가까워지고, 낮을수록 0v에 가까워집니다.  
그래서, 듀티비를 조절하여 아날로그처럼, 0v~5v 사잇값도 출력할 수 있게 됩니다. 
이런 방법으로 LED의 밝기를 조절할 수 있게 됩니다.

듀티비(Duty)가 높을수록 높은 전압이 출력되고, 낮을수록 낮은 전압이 출력됩니다.
(듀티비 100% : 5v ,  듀티비 50% : 2.5v ,  듀티비 0% : 0v)

당연히 전압이 높을 때, LED가 밝고,  낮은 전압일 때, LED가 어둡게 켜집니다.

아두이노에는 이런 PWM 출력을 할 수 있는 포트가 정해져 있는데요, 포트 번호 옆에 ~ 물결무늬 표시가 있는 포트만 PWM 출력이 가능합니다.  일반적인 디지털 포트 출력은 digitalWrite( pin , value ) 명령어를 사용합니다.

Value가 HIGH 일 때는 5v의 전압이 출력되고, LOW 일때는 0v로 출력되어,    LED가 최대로 밝거나 혹은, LED가 꺼져있는 두 가지 형태만 가능합니다. 

그런데, ~PWM 포트에는 digitalWrite(  ) 명령어뿐 아니라, analogWrite(pin, value)라는 명령어를 사용할 수 있습니다. 
pwm 디지털 포트의 출력은 8bit로 이루어지기 때문에, 최대 2의 8승 값인 256, 즉, 0 ~ 255 사잇값을 value 값으로 출력해 줄 수 있고, 0이면 LED가 제일 어두우며(꺼짐), 127은 중간값, 255 일 때 최대 밝기가 됩니다. 
이렇게 해서 디지털 포트로 밝기 조절과 같은 아날로그 적인 출력 표현이 가능합니다. (아래)

아두이노 코드는 아래를 참고하거나 직접 다운로드하여 보세요.

int LED=9;    //우노에서는 디지털 포트는 숫자만 입력함
int LIGHT=A0; //아날로그 포트는 A0, A1,...형태로 입력함
int val=0;
int fix=0;
void setup() {
 pinMode(LED,OUTPUT);
 Serial.begin(9600);
}
void loop() {
 val=analogRead(LIGHT); 
 int val2 = map(val,0,340,255,0); 
 int val3 = constrain(val2,0,255);
 Serial.println(val3); 
 analogWrite(LED,val3);    
// delay(100);
}

 아두이노 파일입니다.  다운로드한 후 압축을 풀어서 사용하세요.

CDS는 크기별 종류가 있으며, 5pi(5mm), 7pi, 10pi, 20pi ... 

제조사별 및 품번 별로도 약간의 다른 특성을 지니고 있는데요,
빛에 따라 반응하는 저항값의 범위가 조금 다르고, 허용 최대 전압이 조금 다를 뿐이어서 이런 실험에서는 크기나 종류에 크게 영향이 없으니 어떤 것이든 실습에 사용하면 됩니다.

그럼, CDS를 연결해 주고, 코드를 빌드&업로드해 주세요. 
시리얼 모니터를 열어보면, 현재 주변의 밝기에 따른 입력값이 나오는 것을 볼 수 있습니다. 
그리고 손으로 가려보면, 수치가 작아지고, 오픈하면 수치가 올라갑니다. 
빛에 노출되는 정도에 따라, 수치가 변하는 것을 볼 수 있는데요,  수치는 CDS의 종류에 따라 달라지기도 하지만, 현재 놓인 장소의 밝기에 따라 달라지게 됩니다. 

그럼, 다른 종류의 CDS도 있으면 바꾸어 실험해 보세요.  
CDS의 종류에 따라서도 입력되는 값의 범위가 다름을 알 수 있습니다. 
따라서, 제공해드리는 코드를 그대로 사용하지 말고, 한 가지 변경해 주어야 하는데요,
밝기의 최소·최대 값 범위를 확인해서, LED의 출력 값 범위와(0~255)와 매핑(매칭)을 시켜야 합니다.  
이렇게 하여야, 현재 주변의 밝기에 따라 LED의 밝기 조절을 최대로(0~255) 할 수 있게 됩니다. 
이를 위해 화면에 보이는 매핑 함수를 사용합니다. 

'값'에는, CDS로부터 값이 입력되는 변수를 써주고,  fromLow, fromHigh 두 자리에는 CDS를 어둡게 했을 때의 최솟값과 밝게 했을 때의 최댓값을 적으세요. 
그리고, toLow, toHigh 두 자리에는 LED의 최대 범위 0과 255를 각각 적습니다. 
그리고, 매핑된 값을 시리얼 모니터로 확인해 보기 위해, val2로 바꾸어 주세요. 
코드는 순차적으로 컴파일되기 때문에, Serial.println(val2)는 val2 변수 선언 이후로 내려 주세요. 
그럼, 컴파일&업로드해서 확인해 보세요. 
약간의 오차가 있겠지만 0~255 범위를 크게 벗어나지 않을 거예요. 
그리고, 좀 더 나아가서 아예 0보다 작고 255보다 큰 값들은 제거해 버리도록 constrain( ) 함수를 써서 처리할 수 있어요.
constrain( ) 처리한 값은 val3에 저장하고,  마찬가지로 serial.println(val3) 문장을 val3선언 이후로 내려주면 됩니다. 
다시 업로드해서 값을 확인해 보세요. 

constrain( val3, 0, 255 ) 처리를 하면, 해당 값 이하(0)와 이상(255)은 잘라버리기 때문에,  해당 값 이외의 숫자가 나오면 안 되는 경우에 활용하면 좋습니다.   
이렇게 하면, LED 밝기를 최대 범위(0~255 : 0v~5v)로 컨트롤할 수 있습니다. 

 만약, CDS가 바뀌거나 실험 장소가 바뀌면 다시 A0로 입력되는 값을 실측해서 적용해 주어야 합니다.
첨부해드린 코드에는 , CDS주변이 어두우면 LED가 점점 어두워지고, 주변이 밝으면 LED가 밝게 작동하는데요,
이 작동을 반대로 하려면,“map( val, 최솟값, 최댓값, 255, 0 )”으로 LED값을 반대로 해주면 됩니다. 

이상으로 포터레지스터 소자인 CDS에 대한 아두이노 입출력 실습을 진행했습니다.
감사합니다.

【 실습과정 영상으로 보기 】

【 파이썬 기초#7】 파이썬 기초 한방에 정리하기!  #3편 , 모듈의 생성과 활용 핵심 요약, 총정리!

(내용은 게시글 마지막 부분부터 계속 추가 예정입니다 , 마지막 편집일: 21.08.08)

아래 1편의 내용을 먼저 참고하세요
▶ 파이썬 한 방에 정리 1편 보기  : https://rasino.tistory.com/333  
▶ 파이썬 한 방에 정리 2편 보기  : https://rasino.tistory.com/334  

1. 《  사용자 정의 모듈 만들기 》
 : 활용 빈도가 높은 내용을 사용자 정의 함수 형태의 파일(.py)로 만들어 다른 파이썬 코드에서도 쓸 수 있게 만든 것을 말합니다.   마치 C언어에서 "xxx.h" 헤더 파일을 활용하는 형태와 유사합니다. 
일반적인 사용자 정의 함수는 하나의 파일 내에서 서브루틴 형태로만 사용되지만, 헤더 파일 활용하듯 별도의 파이썬 파일로 만들어 사용하는 것을 말하며,  이를 파이썬에서는 보통 모듈이라고 합니다.   이런 모듈은 다른 사용자에게 줘서 활용할 수도 있는데, 대표적으로 수학 관련 모듈이나, 데이터 관련 모듈이 이에 해당됩니다. 

그럼, 아주 간단한 예시로,  아래처럼,  인치(inch)를 입력하면 mm(밀리미터) 혹은,  cm(센티미터)로 바꾸어 주는 함수를 만들어 보겠습니다. 

사용자 정의 함수로 인치를 밀리미터로 바꾸어주는 함수 inch2mm( )와 인치를 센티미터로 바꾸어 주는  함수 inch2cm( )를 만들어 정의하였고 , 2인치(inch)라는 수와 3인치라는 수를 각각 넣은 결과를 보여 주고 있습니다. 
 그럼, 인치를 밀리미터로 변환하는 파일(inch2mm.py)을 만들어 main( ) 함수 파일에서 모듈로서 import 하여 사용하고,    마찬가지로,  인치를 센티미터로 변환하는 파일(inch2cm.py)을 만들어 main( ) 함수 파일에서 모듈로서 import 하여 사용해보는 코드를 작성해 볼게요.  main ( ) 코드의 파일 이름은,  "inch2mm_cm.py"로 하겠습니다. 

1. 먼저, 인치를 밀리미터로 변환하는 파일(inch2mm.py) 입니다. 

2. 다음, 인치를 센티미터로 변환하는 파일(inch2cm.py) 입니다. 

3. 그럼, 메인 파일(inch2mm_cm.py) 입니다. 

# Rasino ioT 모듈(함수) 사용하기 실습
# inch2mm_cm.py

# import할 때는 파일의 확장자 .py를 제외하고 적어 주어야 함! 

import inch2mm   # 인치를 mm로 변환하는 모듈(파일.py) 사용 선언
import inch2cm   # 인치를 cm로 변환하는 모듈(파일.py) 사용 선언

def main():
    
    inch_num = float(input ("인치(inch)값 입력:"))
    inch_mm = round(inch2mm.inch2mm(inch_num),2)
    inch_cm = round(inch2cm.inch2cm(inch_num),2)
    print("입력 값",inch_num,"은 ",inch_mm,"mm이며, 또는",inch_cm,"cm입니다")

main()

4.  메인파일(inch2mm_cm.py)에서 실행시켜 결과 확인하기.

보이는 것처럼,  인치값으로 3을 입력했을 때, mm 변환 값과, cm 변환 값이 출력되었고, 
다른 인치값 2를 입력했을 때도, 잘 출력된 것을 볼 수 있습니다.  
처음 3인치를 입력했을 때, 딱 떨어지지 않은 아주 긴 소수점 값으로 나오기에,  소수 2자리까지로 제한하기 위해 round( ) 함수를 사용했습니다.

  주의해야 하는 사항은, 위에서 작성한 3개의 파일 모두 하나의 같은 폴더에 있어야 합니다. 
  import를 선언할 때는 파일의 확장자 .py를 제외하고 적어 주어야 합니다!
 그리고,  모듈(파일)을 가져다(import) 쓸 때는,  적용하고 싶은 함수만 가져다(import) 쓸 수 있습니다. 
 (예시,  from unit_converter import inch2cm  )

그럼,  단위 변환을 주제로,  사용자 정의 모듈을 만들어 활용해보는 예제를 만들어 볼게요. 
실제 단위 변환에 종종 사용될 수 있는 항목으로 18개를 준비하였으니, 활용해 보세요.
1. 단위 변환 18종 파일(unit_converter.py)

# unit_converter.py  (단위 변환기)

#1 인치(in) → 센티미터(cm)
def inch2cm(num):
    return num * 2.54

#2 인치(in) → 밀리미터(mm)
def inch2mm(num):
    return num * 25.4

#3 밀리미터(mm) → 인치(in)
def mm2inch(num):
    return num / 25.4

#4 피트(ft) → 센티미터(cm)
def ft2cm(num):
    return num * 30.48

#5 야드(yd) → 센티미터(cm)
def yd2cm(num):
    return num * 91.44

#6 마일(mile) → 미터(m)
def mile2m(num):
    return num * 1609.34

#7 리(里) → 미터(m)
def li2m(num):
    return num * 392.73

#8 평(平) → 제곱미터(m2)
def p2m2(num):
    return num * 3.31

#9 제곱미터(m2) → 평(平)
def m22p(num):
    return num * 0.3

#10 헥타르(ha) → 제곱미터(m2)
def ha2m2(num):
    return num * 10000

#11 온스(oz) → 그램(g)
def oz2g(num):
    return num * 28.35

#12 파운드(lb) → 그램(g)
def lb2g(num):
    return num * 453.59

#13 근 → 그램(g)
def geun2g(num):
    return num * 600

#14 갤런(gal) → 리터(l)
def gal2l(num):
    return num * 3.79

#15 되(doe) → 리터(L)
def doe2g(num):
    return num * 1.8

#16 말(斗) → 리터(L)
def mal2g(num):
    return num * 18

#17 섭씨(C) → 화씨(F)
def C2F(num):
    return ((num * 1.8)+32)

#18 화씨(F) → 섭씨(C)
def F2C(num):
    return ((num-32)/ 1.8)

2. 단위 변환 메인 파일(unit_main.py)

# Rasino ioT 모듈(함수) 사용하기 응용실습(단위 변환기)
# unit_main.py

# import할 때는 파일의 확장자 .py를 제외하고 적어 주어야 함! 
# import 내용 중에 적용하고 싶은 함수만 따로 적용할 수 있음.(from~ import~)
# 예시 from unit_converter import inch2cm

import unit_converter  

def main():
    print("")
    print("######################################################################################")
    print("1.인치(in) → 센티미터(cm) || 2.인치(in)  → 밀리미터(mm) || 3.밀리미터(mm) → 인치(in)")
    print("4.피트(ft) → 센티미터(cm) || 5.야드(yd)  → 센티미터(cm) || 6.마일(mile) → 미터(m)")
    print("7.  리(里) → 미터(m)      || 8.  평(平)  → 제곱미터(m2) || 9. 제곱미터(m2) → 평(平)")
    print("10.헥타르(ha)→제곱미터(m2)|| 11.온스(oz) → 그램(g)      || 12. 파운드(lb) → 그램(g)")
    print("13.   근(斤) → 그램(g)    || 14.갤런(gal)→ 리터(L)      || 15. 되(doe) → 리터(L)")
    print("16.   말(斗) → 리터(L)    || 17. 섭씨(C) → 화씨(F)      || 18. 화씨(F) → 섭씨(C)")
    print("######################################################################################")    
    
    select = int(input("어떤 단위를 변환 할까요?  (exit=0)"))

    if (select == 1) :
        num = float(input ("인치(inch)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.inch2cm(num),2)
        print(num,"inch는",convert,"cm입니다")    
    
    elif (select == 2) :
        num = float(input ("인치(in)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.inch2mm(num),2)    
        print(num,"inch는",convert,"mm입니다")    

    elif (select == 3) :
        num = float(input ("밀리미터(mm)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.mm2inch(num),2)    
        print(num,"mm는",convert,"inch입니다")    

    elif (select == 4) :
        num = float(input ("피트(ft)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.ft2cm(num),2)    
        print(num,"ft는",convert,"cm입니다")    

    elif (select == 5) :
        num = float(input ("야드(yd)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.yd2cm(num),2)    
        print(num,"yd는",convert,"cm입니다")

    elif (select == 6) :
        num = float(input ("마일(mile)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.mile2m(num),2)    
        print(num,"mile은",convert,"m입니다")
        
    elif (select == 7) :
        num = float(input ("리(里)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.li2m(num),2)    
        print(num,"리(里)는",convert,"m입니다")

    elif (select == 8) :
        num = float(input ("평(平)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.p2m2(num),2)    
        print(num,"평(平)은",convert,"m2(제곱미터)입니다")

    elif (select == 9) :
        num = float(input ("제곱미터(m2)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.m22p(num),2)    
        print(num,"제곱미터(m2)는",convert,"평(平)입니다")

    elif (select == 10) :
        num = float(input ("헥타르(m2)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.ha2m2(num),2)    
        print(num,"헥타르(ha)는",convert,"m2(제곱미터)입니다")

    elif (select == 11) :
        num = float(input ("온스(oz)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.oz2g(num),2)    
        print(num,"온스(oz)는",convert,"g(그램)입니다")

    elif (select == 12) :
        num = float(input ("파운드(lb)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.lb2g(num),2)    
        print(num,"파운드(lb)는",convert,"g(그램)입니다")
        
    elif (select == 13) :
        num = float(input ("근(斤)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.geun2g(num),2)    
        print(num,"근(斤)은",convert,"g(그램)입니다")
        
    elif (select == 14) :
        num = float(input ("갤런(gal)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.gal2l(num),2)    
        print(num,"갤런(gal)은",convert,"L(리터)입니다")

    elif (select == 15) :
        num = float(input ("되(升)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.doe2g(num),2)    
        print(num,"되(升)는",convert,"L(리터)입니다")

    elif (select == 16) :
        num = float(input ("말(斗)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.mal2g(num),2)    
        print(num,"말(斗)은",convert,"L(리터)입니다")        

    elif (select == 17) :
        num = float(input ("섭씨(C)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.C2F(num),2)    
        print("섭씨",num,"C는, 화씨",convert,"F입니다")        

    elif (select == 18) :
        num = float(input ("화씨(C)값 입력:"))
        convert = round(unit_converter.F2C(num),2)    
        print("화씨",num,"F는, 섭씨",convert,"C입니다")

    else :
        pass

  
main()

3.  아래는 위 코드를 실행한 결과입니다. 

※ 모듈을 가져다 쓰는 방법 두 가지

1. 모듈을 가져다 쓸 때 위의 예시처럼, 모듈 파일 전체를 포함(import) 시키는 방법이 있습니다. 
  → import unit_converter      (unit_converter.py 모듈 파일 전체를 포함(가져다) 쓰겠다)
2. 모듈 파일 속에 필요한 함수만 골라서 포함(import)시켜 사용할 수 있습니다. 
  → from unit_converter import inch2cm    (unit_converter.py 모듈 속의 '인치를 cm'로 변환하는 함수만 사용)
  → from unit_converter import ft2cm        (unit_converter 모듈 속의 '피트ft를 cm'로 변환하는 함수만 사용)
  또는 한 줄로 선언할 수도 있습니다.
  → from unit_converter import inch2cm, ft2cm   (unit_converter 모듈 속의 inch2cm와 ft2cm을 가져다 쓰겠다)

   하지만, 이렇게 할 경우, 원래의 함수 이름(inch2cm)과 가져다 쓰려고 선언한 이름(inch2cm)이 같아서 컴파일하면 오류가 생기게 되는데요,  그래서,  가져다 쓰려고 선언하는 이름을 'as' 단어를 붙여서 선언하게 됩니다. (아래)
  → from unit_converter import inch2cm as i2c   (unit_converter.py 모듈 속의 '인치를 cm'로 변환하는 함수를 i2c라는 이름으로 사용하겠다)
  → from unit_converter import ft2cm as f2m   (unit_converter 모듈 속의 '피트ft를 cm'로 변환하는 함수를 f2m라는 이름으로 사용하겠다)
 이렇게 as를 사용하면, 선언할 모듈(함수)의 이름이 길 경우 줄여서 사용할 수 있는 장점도 있습니다. 

from unit_converter import inch2cm as i2c
from unit_converter import inch2mm as i2m
from unit_converter import mm2inch as m2i
from unit_converter import ft2cm  as f2c

def main():
    print("")
    print("######################################################################################")
    print("1.인치(in) → 센티미터(cm) || 2.인치(in)  → 밀리미터(mm) || 3.밀리미터(mm) → 인치(in)")
    print("4.피트(ft) → 센티미터(cm) || 5.야드(yd)  → 센티미터(cm) || 6.마일(mile) → 미터(m)")
    print("7.  리(里) → 미터(m)      || 8.  평(平)  → 제곱미터(m2) || 9. 제곱미터(m2) → 평(平)")
    print("10.헥타르(ha)→제곱미터(m2)|| 11.온스(oz) → 그램(g)      || 12. 파운드(lb) → 그램(g)")
    print("13.   근(斤) → 그램(g)    || 14.갤런(gal)→ 리터(L)      || 15. 되(doe) → 리터(L)")
    print("16.   말(斗) → 리터(L)    || 17. 섭씨(C) → 화씨(F)      || 18. 화씨(F) → 섭씨(C)")
    print("######################################################################################")    
    
    select = int(input("어떤 단위를 변환 할까요?  (exit=0)"))

    if (select == 1) :
        num = float(input ("인치(inch)값 입력:"))
        convert = round(i2c(num),2)
        print(num,"inch는",convert,"cm입니다")    
    
    elif (select == 2) :
        num = float(input ("인치(in)값 입력:"))
        convert = round(i2m(num),2)    
        print(num,"inch는",convert,"mm입니다")    

    elif (select == 3) :
        num = float(input ("밀리미터(mm)값 입력:"))
        convert = round(m2i(num),2)    
        print(num,"mm는",convert,"inch입니다")    

    elif (select == 4) :
        num = float(input ("피트(ft)값 입력:"))
        convert = round(f2c(num),2)    
        print(num,"ft는",convert,"cm입니다")

unit_converter.py 함수 중에서, 필요한 몇 가지 함수만 as라는 이름으로 바꾸어 사용한 코드입니다.

아래는 위 코드의 실행 결과입니다. 

2. 《 빌트인 모듈(built-in module) 》
 :  빌트인 가전제품처럼,  파이썬에도 빌트인 모듈(함수)라는 것이 있는데, 파이썬을 설치하게 되면 바로 활용할 수 있는 모듈을 말합니다.  
예를 들면,  print, input,  abs,  eval,  chr 등이 있습니다.   따라서 빌트인 함수들은 별다른 정의 없이 기존 정의된 대로 사용할 수 있게 되며,  파이썬 shell 프롬프트에서 아래처럼 print(  형태로 입력 후 나타나는 주석을 참고할 수 있습니다. 

그리고, (아래) 매개변수 값 입력 없이,  print  ,   input  등으로 입력해보면,  해당 함수는 built-in 함수라는 것을 알려줍니다.

이와 같은 기본 빌트인 함수들에는 아래와 같은 것이 있습니다. 

그 외에,  루트 값, 절대 값, 싸인, 코싸인,  파이값 등 수학 관련 함수들을 따로 모아 놓은 math라는 모듈 함수가 있는데요,   40개 이상의 함수가 들어 있으며,  간단히 import math라고 선언만 해주면, 사용할 수 있습니다.  

【 VS-Code 】  VS code처음 사용 설명서, C/C++ & Python 멀티 코딩 환경 세팅하기! (코드러너, 디버깅 기능 사용)

  VScode는 가벼우면서도, 여러 가지 멀티 언어로 사용목적에 맞게 커스터마이징이 가능한 강력한 코딩 툴입니다.  
하지만, 이런 장점이 이제 코딩을 처음 배우려는 사람들에게는 처음부터 이것저것 알아서 설정해야 한다는 점이 매우 어렵게 느껴집니다. 
  따라서, 아예 PC를 밀고 처음 설치하는 입장에서 설치부터 초기 세팅과 디버깅, 한글 폰트 깨짐 문제 해결하고, 유용한 확장팩 등을 상세히 설명해 드립니다.
아울러,  C/C++와 파이썬 같은 두 가지 이상의 언어를 함께 코딩할 수 있는 설정에 대해서도 다루고 있습니다.
VScode는 이 번 게시글에 나오는 내용만 익히게 되면, 스스로 코딩 학습을 시작할 수 있도록 가장 필요한 내용들로 구성했습니다. 

되도록 상세하게 설명드리려 노력하다 보니,  게시글 내용이 깁니다. 
하지만,  차근 차근 따라 해 보시면, 어렵지 않게 실습 내용을 모두 소화하실 수 있을 것으로 생각됩니다.  ^^&

《 실습 목차 》

※ 본 게시글의 모든 이미지는 클릭 시 크고 선명한 이미지로 볼 수 있습니다.

《 1.  VScode 설치 》

 VS-Code는 하나의 언어에 타깃이 되어 있지 않기 때문에,  설치하고자 하는 언어별로 구성요소를 다운로드하여 셋업 해 주어야 합니다.
 그래서, 각각의 언어에 맞는 툴의 환경을 서로 섞이지 않게 세팅하여 사용할 수 있습니다.

최근, 목적에 따라 여러 가지 언어를 동시에 활용하는 경우가 많아졌는데요, 여기서는 C/C++ 컴파일러와,  Python 인터프리터를 함께 VScode에서 사용할 수 있도록 진행합니다.   혹시 다른 언어가 필요하다면,  우선 설명드리는 언어로 따라 해 보고 필요한 언어에 대해 적용해 보면 충분히 설정할 수 있을 것으로 생각됩니다. 

 먼저,  구글 검색창에서 "VScode"로 검색하세요. 
검색된 VScode 공식 사이트에서, 아래와 같은 VScode 최신버전을 다운로드하세요.  
여기서는 윈도 환경에서 설치하는 것을 보여드리기 때문에 Windows용으로 다운로드하겠습니다.

다운로드한 설치 파일을 클릭하여 설치를 진행합니다

 아래, 설치과정에서 ✔ PATH에 추가 부분을 꼭 체크해 주세요.   그리고 다음을 눌러 설치를 마무리해  주세요.

설치 완료 후,  VScode가 실행되면,  아래와 같은 한글 언어팩을 설치하라는 안내가 뜨는데,  클릭해서 설치해보면,  VScode의 모든 메뉴가 한글로 변환되어 제공됩니다. 

 메뉴의 모든 영문이 한글로 바뀌었습니다. 

 아래 이미지 처럼,  Extensions 마켓으로 가보면 방금 설치한 한글 언어팩을 확인할 수 있으며, 
제거를 누르면 다시 영문 메뉴로 사용할 수 있습니다.

우선, 제거를 누르고 VScode를 재실행 시킬게요. 
재실행 후에는 다시 영문모드로 열리게 됩니다
개인적으로는 처음 배울 때부터 영문 메뉴로 익히는 걸 추천합니다.  다른 이유도 있지만,  문제 해결을 위해 많이 살펴보게 되는 Stack Overflow(영문) 글을 참고할 때도 도움이 많이 되기 때문입니다.

그럼, 우선 C/C++ 인텔리센스 패키지를 VScode에 설치해 보겠습니다
(※ Intellisense Pakage : 해당 언어의 자동완성 기능 및 디버깅 등을 지원하는 확장 패키지)

필요한 확장 패키지를 검색창에서 검색하여 찾을 수 있습니다.

아래, 노란색 사각형 표시부분을 보세요,  이 부분을 통해 설치하려는 패키지에 대한 설명이나, 사용법 예시를 참고할 수 있습니다.

(아래) VS-Code 웹페이지에서도 주요 확장 패키지를 설치할 수 있습니다.

 그럼, 이제  C/C++ 컴파일러로 가장 많이 활용되는 gcc 컴파일러를 윈도에서 사용할 수 있게 해주는 MinGW라는 프로그램을 설치해 보겠습니다. 

 아래 구글에서 MinGW를 검색해서 Source Forge 사이트를 클릭하여 여세요. 

  그럼, Download 버튼을 눌러 프로그램을 받아 설치해 보겠습니다.

 최종적으로 사각 박스 부분이 아래처럼 4곳이 체크 되어 있어야 합니다.  첫 번째 사각 박스를 체크하면, 제일 아래에 있는 사각 박스(msys-base)는 자동으로 체크됩니다.

   (아래) 체크 후, Installation의 Apply Changes를 클릭합니다.

  Apply를 클릭하면,  설치가 진행되며,  모두 설치되면, 아래처럼,  마무리됩니다.   (Close를 클릭하세요 )

  설치 완료되었다면, 창들을 모두 닫아도 됩니다.
(※ 만약,  MinGW를 삭제하려면,  다시 여기까지 진행한 다음,  위에 설치한 항목을 클릭하여 제거해야,  깔끔하게 삭제할 수 있습니다.)

 MinGW 설치 후에는,  윈도의 시스템 환경 변수 등록 부분에서 Path 경로를 추가해 주어야 합니다. 

시스템 환경 변수 편집을 실행시키고  》  고급  》  환경변수(N)  》 시스템 변수 항목의 Path를 클릭! 》  편집 클릭!

새로 만들기를 눌러 경로 C:\MinGW\bin를 입력해 주세요.

  확인을 누르고 VS-Code를 재실행하거나 Path 경로 적용을 위해 PC를 재부팅하는 것이 좋습니다.

 재부팅 후,  VScode를 다시 실행시켜 주세요. 
그리고, 'CMD 명령프롬프트'를 열어 gcc 컴파일러의 경로 설정이 제대로 되었는지? 확인해 볼게요.

gcc -v   그리고   g++ -v  입력해서 버전 확인이 되는지? 보세요.
( 또는 gcc --version  ,   g++ --version )

만약 버전 체크가 되지 않는다면, MinGW 설치 혹은 환경변수 경로 설정을 다시 확인해 보세요.

 3. VScode 설정

그럼, VScode 설치 후 초기 설정 방법에 대해 설명드리고,  아울러, C언어와 Python 두 가지 언어를 섞이지 않게 사용하는 방법으로 설명드립니다.

아래 이미지처럼, 폴더를 만들어 주세요.  
예시)  Language 폴더 아래 C_Lang 폴더와 Python 폴더를 만듭니다

Open Folder를 선택합니다.  (Open Folder는 File메뉴에서도 선택할 수 있습니다. )

Open 폴더를 클릭하여  C_Lang 폴더를 선택합니다.

 처음 폴더를 선택하게 되면, 아래처럼, 폴더 신뢰를 묻는 창이 뜨는데,  신뢰에 체크하고,   Yes...를 클릭하세요.

  그럼, C_Lang 폴더 아래에 테스트 파일을 만들어 실행시켜 보겠습니다.
파일명은 hello.c로 할게요.

VScode 창 우측 아래에 있는 작업표시줄을 보세요.  테스트 파일을 만들 때, 파일 확장자를 .c로 만드는 순간 C언어 모드로 자동 변경됩니다.

처음, VScode를 설치하고서, 글자를 입력해보니 폰트 크기가 너무 작아 보이네요.
그럼, 기본 폰트 크기를 바꾸어 볼게요. 
File 》 Preference 》 Setting , 클릭합니다.

그리고,  User > Text Editor > Font ,  Font Size 항목에 기본 크기를 정할 수 있습니다.

원하는 폰트 크리고 수정하고,  저장합니다.

그럼, 아래와 같은 간단한 출력 코드를 작성하고 빌드&실행을 위한 tasks.json 파일을 만들어 볼게요.

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    printf("Hello RasIno!!!\n");
    return 0;
}

코드 작성 후,  아래 이미지처럼,  메뉴에서 Terminal 》 Compare Default Build Task... , 클릭합니다.

그리고, 화면 가운데 위에 나타난 메뉴를 클릭하세요. ( C/C++의 기본 테스크 빌더로 gcc.exe를 선택합니다.)

그럼, 아래 이미지처럼 기본 내용이 들어간 tasks.json 파일이 만들어집니다.

tasks.json 파일을 간단히 설명드리면, 빌드 명령어를 직접 커맨드 창을 통해 여러 단계로 입력해야 하는 것을 대신해서, 배치 파일처럼, 하나의 파일로 만들어 단축키로 간단히 실행시켜 주는 기능으로 생각할 수 있습니다. 
 그럼, 기본 tasks 내용을 지우고, 아래 링크해 드리는 내용으로 복붙복 하세요.

【 C/C++ 코딩용 tasks.json 파일 】

{
    "version": "2.0.0",
    "runner": "terminal",
    "type": "shell",
    "echoCommand": true,
    "presentation": {
        "reveal": "always"
    },
    "tasks": [
        {
            "label": "save and compile for C++",
            "command": "g++",
            "args": [
                "${file}",
                "-g",
                "-o",
                "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"
            ],
            "group": "build",
            "problemMatcher": {
                "fileLocation": [
                    "relative",
                    "${workspaceRoot}"
                ],
                "pattern": {
                    "regexp": "^(.*):(\\d+):(\\d+):\\s+(warning error):\\s+(.*)$",
                    "file": 1,
                    "line": 2,
                    "column": 3,
                    "severity": 4,
                    "message": 5
                }
            }
        },
        {
            "label": "save and compile for C",
            "command": "gcc",
            "args": [
                "${file}",
                "-g",
                "-o",
                "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"
            ],
            "group": "build",
            "problemMatcher": {
                "fileLocation": [
                    "relative",
                    "${workspaceRoot}"
                ],
                "pattern": {
                    "regexp": "^(.*):(\\d+):(\\d+):\\s+(warning error):\\s+(.*)$",
                    "file": 1,
                    "line": 2,
                    "column": 3,
                    "severity": 4,
                    "message": 5
                }
            }
        },
        {
            "label": "execute",
            "command": "cmd",
            "group": "test",
            "args": [
                "/C",
                "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}"
            ]
        },
        {
            "type": "cppbuild",
            "label": "C/C++: gcc.exe 활성 파일 빌드",
            "command": "C:\\MinGW\\bin\\gcc.exe",
            "args": [
                "-g",
                "${file}",
                "-o",
                "${fileDirname}\\${fileBasenameNoExtension}.exe"
            ],
            "options": {
                "cwd": "${fileDirname}"
            },
            "problemMatcher": [
                "$gcc"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "detail": "디버거에서 생성된 작업입니다."
        }
    ]
}

위,  tasks.json 파일 다운로드 받기 (압축되어 있음).

tasks.json 파일은 C언어, Python 언어 등 각각 설정해서 사용하게 됩니다. 
현재의 json 파일 내용에는 gcc 및 g++컴파일러에 대한 빌드와 실행에 대한 내용이 있으며, 이를 단축키로 지정해서 사용할 수 있도록 하는 부분을 진행하고 있습니다.

설정 기어 클릭 》 Keyboard Shortcuts , 클릭합니다.
여기에는 기본 설정된 단축키(Short cut)를 확인할 수 있습니다.

이 단축키 값 외에 사용자 정의 단축키를 여기서 직접 편집하거나 추가할 수 있는데,  여기 Shortcuts 버튼을 눌러  json 파일로 추가해 줄 수도 있습니다.

다음으로,  사용자 단축키를 지정해 주기 위해,  아래에 보이는 키 바인딩 값으로 추가해 주세요. 

[
    // 컴파일
    {
        "key": "ctrl+alt+c",
        "command": "workbench.action.tasks.build"
    },
    // 실행
    {
        "key": "ctrl+alt+r",
        "command": "workbench.action.tasks.test"
    }
]

그리고 저장합니다.
(아래 이미지)  Shortcuts 화면으로 넘어가서 'ctrl+alt'를 입력해보면, user 키로 등록된 것을 볼 수 있습니다.

그럼, hello.c 파일로 가서 등록한 단축키가 잘 작동되는지 볼게요.
지금, Ctrl + Alt + C 키를 누르세요!

네, 빌드 단축키가 즉각적으로 반응하는데요,  소스코드에 따라 C 또는 C++ 컴파일러를 선택해 주면 됩니다.

그럼, 터미널 창으로 소스코드가 빌드되는 것을 볼 수 있습니다. (아래)

그리고, Ctrl+Alt+R 실행 단축키를 눌러 excute가 나타나면 엔터키 또는 클릭해주면, 
터미널 창으로 결과가 출력되는 것을 볼 수 있습니다

그럼, 이제 C++ 파일도 간단히 작성해서 컴파일&실행 테스트해 볼게요.
새 파일을 클릭하고 파일 이름을 hellocpp.cpp로 합니다.

(아래) 파일 확장자를 .cpp로 만드는 순간 C++ 언어 모드로 자동 변경됩니다.

그럼, 아래처럼,  간단한 코드를 작성해 보세요. 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Welcome C++" << endl;
    return 0;
}

 간단한 출력문을 작성했으니, 단축키(Ctrl+Alt+C)로 빌드해볼게요.
C/C++ 작업에서 단축키는 이미 json파일로 숏컷 등록하였으니, 단축키(Ctrl+Alt+C)를 눌러보세요.
그럼, 아래와 같은 선택 메뉴가 나타나고, 이때  "Save and Compile for C++"을 선택하세요.

그럼, 아래처럼, 코드가 빌드되는 것을 볼 수 있습니다. 

컴파일이 완료되고, 실행키(Ctrl+Alt+R)를 눌러주면 터미널 창으로 결과를 볼 수 있습니다.(아래)

왼쪽 Explorer영역에 마우스 우클릭 팝업 메뉴에서,  Reveal in File Explorer를 클릭하면 현재의 위치를 바로 탐색 창으로 열 수 있습니다. 

다음으로 VS-Code를 처음 설치할 때, 한글 폰트가 깨져 출력되는 문제가 생기는데요.
이 문제를 처리해 볼게요.  

(아래)  그럼, 아래와 처럼,  C언어 코드에 한글 문장 출력문 한 줄을 추가해 보세요.

 컴파일과 실행을 시켜봅니다.  컴파일러는 C를 선택해 주세요.

그리고 실행(Ctrl+Alt+R)을 누르세요. 
그럼, (아래) 이렇게 한글 폰트가 깨져 출력되는데요, 

인코딩 언어가 유니코드(utf-8)로 되어 있는 것을 EUC-KR로 바꾸어야 합니다.

위 이미지의 UTF-8 부분을 클릭하면,  화면 상단에 나타나는 Reopen with Encoding이 나타나는데, 이 것을 클릭합니다.

그럼, 아래와 같은 선택 메뉴가 나타납니다. 

 그러면, 아래로 스크롤해보거나, EUC-KR로 검색해서 Korean [EUC-KR]을 선택하세요.

그런데, EUC-KR이 적용되는 과정에서,  이상하게,  아래 이미지처럼, 출력이 아니라 코드 입력 부분에,  한글 글꼴이 깨져 보이게 됩니다.   

별문제는 아니고, Ctrl+Z키를 눌러주면 제대로 표시됩니다. 

네, 한글이 깨지지 않고 잘 출력됩니다.

 그럼, 다시 컴파일과 실행을 시켜봅시다. 
(아래) 지금, Ctrl + Alt + C 키를 눌러 컴파일(빌드) 하고, 

아래 이미지처럼, Ctrl + Alt + R 키를 눌러 실행시켜 보세요. 

 그럼, (아래) 이렇게 한글 문장이 깨지지 않고 터미널로 잘 출력되는 것을 볼 수 있습니다. 

  VScode는 디버깅 메뉴는 있지만,  디버거는 설치되어 있지 않기 때문에, 그냥 실행하면 에러가 나고 디버깅이 되지 않습니다.

따라서, 디버깅을 위해 많이 사용하는 코드 러너를 확장 마켓에서 검색하여 설치해 볼게요. 

검색된 코드러너를 선택하고,  Install을 눌러 설치합니다.

Code Runner를 설치하면 원클릭 빌드+실행 버튼이 추가가 되어 사용하기 편합니다.
'▷'버튼은 C/C++ 뿐 아니라 Python, Java 등 여러 Prog. 언어에서도 함께 사용할 수 있습니다.

그럼, Run 버튼을 눌러보세요.
[ ※ 'Run Code'는 마우스 우클릭 팝업 메뉴(또는 단축키)에서도 사용 가능합니다 ]

이렇게 OUTPUT 창으로 결과가 출력되는 것을 볼 수 있습니다.
그래서,  버튼 하나로 (빌드+실행)을 한 번에 실행시킬 수 있습니다.
그런데, 한글이 깨져 출력되는데요, 공개된 방법으로 시도해 봤지만 해결이 안 되고, 터미널 창으로 출력을 하면 되니 
여기서는, 넘어가겠습니다.
그것보다 큰 문제는 Code Runner는 결과 출력 default가 OUTPUT으로 되어 있는데,   OUTPUT 창으로는 scanf와 같은 함수로 값 입력을 못한다는 문제가 생깁니다. 
이를 해결하기 위해 기본 출력을 Terminal로 변경해보겠습니다.  더불어 (Terminal 창으로는)
한글도 깨지지 않게 출력할 수 있습니다.

VScode에서는 옵션 설정이 굉장히 많고 복잡하여 변경을 원하는 옵션을 찾기 쉽지 않은데요,  좀 더 쉽게 찾는 방법은,  (아래 이미지) 설치한 툴마다 기어 모양의 설정 버튼이 보이며, 이걸 클릭하면 그 툴에 관련된 설정만 보이기 때문에, 원하는 설정 옵션을 찾기 쉬워집니다  (※ 설치된 툴 목록도 검색하면 나타납니다)

코드 러너의 설정 버튼을 클릭해서 나온 팝업 메뉴에서, Extension Settings를 클릭하면,  아래처럼 코드 러너와 관련된 설정만 보입니다. 

그럼, 아래로 스크롤해서, Run In Terminal을 찾아 체크 ✔ 해주세요.  
체크 후에는, 결과 출력이 Terminal 창으로 바뀌며,  Scanf 등에 대한 입력도 가능해집니다 아울러 한글도 깨지지 않고 출력되죠.(아래)

그럼 이제 디버깅 기능을 적용해 보겠습니다.
코드 러너(Code Runner)를 설치하게 되면, 디버깅 기능을 사용할 수 있는데,  코드러너(Code Runner)를 설치하게 되면, 디버깅 기능을 사용할 수 있는데,  설치 후 바로 사용은 안 되며, 몇 가지 설정을 해주어야 사용할 수 있습니다.
우선, 디버깅을 사용할 만한 변수가 들어간 간단한 코드를 작성해 볼게요. (아래의 코드를 입력해 보세요)

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c;
	c = a + b;
	printf("a + b =%d\n", c);
	for (int i=1; i<10; i++) {
		printf("C = %d\n", c-i);
	}
	return 0;
}

그럼, 화면의 코드를 빌드하고 실행해 보겠습니다.

네, 결과가 잘 출력되었는데요,
그럼, 툴 좌측에 있는 디버그 메뉴로 가서 Run and Debug를 눌러보세요.

이어서 나타나는 목록에서,  C++ (GDB/LLDB)를 선택하고(아래 이미지), 

(아래)  이어서 제일 아래에 MinGW를 설치한 경로가 보이는 gcc.exe를 선택해 주세요.

(아래) 그럼 이렇게 launch.json 파일이 생성됩니다.

(아래)  만약 이 파일이 열리지 않는다면, 디버그 메뉴에 있는 create a launch.json file을 클릭하세요.

launch.json 파일의 위치는 .vscode 폴더 아래에 생성되어 있습니다. 

디버깅은 이미 빌드된 실행파일을 단계별로 멈추어가며, 특정 변수에 저장되는 값의 흐름 등을 분석하여 에러를 찾아내거나, 코드 작성에 도움을 주기 위한 도구인데요, 

(아래)  디버깅을 위해서는 화면처럼 줄 번호 사이 공간, 멈추고 싶은 곳에 Break Point를 찍고,  

(아래)  WATCH 항목에 별도로 확인하고 싶은 변수 같은 것을 추가하여 확인할 수 있습니다. 

디버거의 실행은 녹색 ▷ 실행 버튼을 클릭하거나, 'Run' 메뉴에서(F5) 실행할 수 있습니다.

(아래) 이번에는 c-i 값의 변화를 확인하기 위해 for문 속에도 Break Point 찍어 확인해 볼게요.

디버그 버튼이나 F5단축키를 누를 때마다, 다음 Break Point 위치로 멈추어가며 진행됩니다.

추가적으로 Debug 관련하여 사용된 Json의 경로 관련 표시 형식에 대해 설명을 드릴게요.
(아래) 지금 보여드리는 메모장의 내용을 참고해 보세요.

기본적으로 ${ ... } 과 같은 형식은 파일 이름이나, 폴더 이름처럼 편집하고 있는 대상이 바뀌더라도 대응되도록 처리하기 위한 형식입니다.

###  디버그 파일속의 경로 관련 옵션 설명  ###

${file} : 현재 열려있는 파일

${fileBasename} : 현재 열려있는 파일의 기본 이름

${fileDirname} : 현재 열려있는 파일의 디렉토리 이름

${fileBasenameNoExtension} : 파일 확장명이 없는 현재 열린 파일의 기본 이름

${workspaceFolder} : vscode에서 연 폴더의 경로

${workspaceFolderBasename} : vscode에서 연 폴더의 경로에 위치한 폴더들의 이름

${relativeFile} : workspaceFolder에서 현재 열린 파일

${cwd} : 현재 작업 디렉토리

${lineNumber} : 현재 선택된 행 번호


[ 경로표시 방법 두 가지  : 경로표시에서 '\\' 또는 '/'로 표시하면 동일하게 처리 됩니다. ]
 "C:\\MinGW\\bin\\gdb.exe"
 "C:/MinGW/bin/gdb.exe" 

[ 역슬래시 ' \ ' 는  한글 글꼴에서는 '￦'로 표시 될수 있으며 동일하게 인식, 처리 됩니다 ]
예시,    "C:￦￦MinGW￦￦bin￦￦gdb.exe"

그래서 필요에 따라 직접 폴더 위치나 파일 이름을 지정하여 디버깅할 수도 있습니다. (하지만, 지정하지 않고 모든 파일에 대응되도록 원래대로 놓고 디버깅하면 편합니다.) 
화면처럼, 디버깅할 실행 파일 이름과 같은 DebugC.exe로 바꾸고 수정한 launch.json을 저장합니다.

그리고 디버깅해보면 동일하게 잘 실행되는 것을 볼 수 있습니다.
디버깅 과정에서 에러가 나는 경우의 대부분은 경로나 파일 이름 등이 일치하지 않아 발생하니, 이런 부분을 잘 살펴보면 해결할 수 있습니다.
만약, 지금 화면처럼 디버깅할 파일(exe실행파일) 이름과 다른 이름으로 잘못 지정하게 되면, 아래와 같은 에러를 표시하게 됩니다.  (※ 디버깅은 만들어진 .exe 실행 파일을 가지고 진행됩니다)

그리고, 경로 표시하는 방법에는 \\(역슬래시) 두 개나 /(슬래시) 하나로 표시하게 됩니다.
또한, 한글 글꼴에 따라 ∖(역슬래시)는 ￦으로 표시될 수 있으며,  동일하게 처리되니 참고하세요.

5. WorkSpace File 활용법

 지금까지 C/C++ 언어에 대한 작업 환경을 저장해 줄 수 있는데, Workspace 파일 형식으로 저장하면 됩니다.
저장 위치는 처음 C/C++ 언어 작업용 폴더를 열었던 C_Lang 폴더에 저장하면 됩니다.
이름을 적당히 적고,  확장자는 .code-workspace 이니 주의하세요.

이런 식으로, 코딩하려는 각각의 언어마다 최종적으로 Workspace 파일을 만들어 저장하고, Workspce 파일 열기로 OPEN 하여 사용하게 됩니다.

이렇게 하면, 여러 종류의 프로그래밍 언어를 편집하고 전환할 때 매우 편리하며, 폴더나 환경설정이 엉키거나 리셋되어 재 설정하는 문제를 줄일 수 있습니다.

7. Python(파이썬) 설정

그럼 이제, File 》 New Window을 클릭하여 Python에 대해서도 설정해 보겠습니다.

 새로 연, VScode 윈도에서  Python Extension을 설치해 볼게요.
Extension 마켓에서 설치한 Python intellisense는 파이썬 핵심 모듈인 인터프리터가 아니며,  VScode에서 Python을 사용하기 위한 필요 패키지입니다.
따라서 파이썬 인터프리터는 별도로 설치해 주어야 합니다 ( ※ 인터프리터 : C언어의 컴파일러와 같은 역할)

그럼, Extension 마켓에서 Python을 검색하여 파이썬 패키지를 먼저 설치해 볼게요.

(아래)  이 부분이 Uninstall로 바뀌면 설치 완료된 것입니다.

그럼, 간단한 파이썬 코드 하나 작성해 볼게요.
(아래) 이름을 적당히 정하고 확장자를 .py로 해주면, 

(아래) python파일로 자동 인식합니다.

(아래) 그리고, Python(인터프리터)을 설치하라는 메시지의 Download를 클릭해 보세요.

클릭하면,  Python 공식 다운로드 페이지로 연결되며, 여기에서 설치 파일을 다운로드하면 됩니다.

만약 Download 버튼이 뜨지 않았다면, 직접 Python.org로 접속하면 됩니다.

(아래)  다운로드한 파일을 클릭해서 설치를 시작하세요.

그리고 반드시, PATH 경로 추가 부분을 체크해 주세요.
그런 다음, 아래 붉은색 박스 영역(Install Now)을 클릭하여 설치를 시작하면 됩니다.

(아래)  설치 완료 시점에, 나타나는 경로 길이 제한 항목을 클릭하여 끄도록 할게요.

네, 방금 최신 버전의 파이썬(인터프리터)도 설치했고,  조금 전 VScode에서 파이썬을 사용하기 위한 확장 패키지(extension)도 설치하였습니다. 

7. Python 설정

그럼, C/C++ 설정에서와 마찬가지로 파이썬용 tasks.json 파일을 만들어 빌드 단축키(Ctrl+Alt+C)를 사용할 수 있도록 해볼게요.
우선, 테스트를 위한 간단한 출력문을 입력할게요.
print("Hello World~!!!")

 그리고, 빌드 단축키(Run Build task)  Ctrl+Alt+C를 누르거나 메뉴에서 선택해 주세요.

(아래) 그럼 화면 가운데 상단에, tasks.json 파일을 만들 수 있는 메시지가 뜨면 클릭하세요.

이어서,  (아래) Create tasks.json file from template를 클릭!

마지막으로,  (아래)  제일 아래에 있는 Others를 클릭하면, tasks.json 파일이 생성됩니다. 

만약, 이 과정에서 클릭을 잘못했거나, task.json 파일을 다시 만들고 싶다면 ,  방금 생성한 tasks.json 파일을 직접 삭제하면 다시 메뉴를 선택해 추가할 수 있습니다. (아래)

tasks.json파일의 위치는 파이썬 폴더 아래 .vscode 폴더 아래에 있습니다.

그럼, tasks.json 파일의 기본 내용을 파이썬 옵션을 추가한 것으로 바꾸어 볼게요.

먼저,  (아래) tasks.json파일에 있던 디폴트 값을 삭제합니다.

아래 내용으로 복사, 붙여 넣기 하세요. 

{
    // See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
    // for the documentation about the tasks.json format
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "Project Label",
            "type": "shell",
            "command": "python",
            "args": [
                "${file}"
            ],
            "presentation": {
                "reveal": "always",
                "panel": "new"
            },
            "options": {
                "env": {
                    "PYTHONIOENCODING": "UTF-8"
                }
            },
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            }
        }
    ]
}

변경된 내용을 저장하세요 (Ctrl + S).
(아래) 실행은 Run Build Task  또는 단축키 (Ctrl + Alt + C)로 한 번에 실행시킬 수 있습니다.

(아래) 실행시켜 보면 화면처럼 잘 출력되는 것을 볼 수 있습니다.

그리고, (아래) 이미 앞서,  Code Runner를 설치하였기 때문에 마우스 우클릭 메뉴의 Run Code로도 실행시킬 수 있으며, 

또는 화면 우측 상단의 실행 버튼 ▷으로도 OUTPUT과 Terminal 창 각각으로 실행 가능합니다.

물론, 당연히 Ctrl + Alt + C  키로도 실행시킬 수 있습니다. 
 ( ※ 파이썬은 인터프리터 언어로 코드 전체를 컴파일하지 않고, 한 줄씩 바로 해석하고 처리되기 때문에,  코드 전체를 먼저 빌드 후, 컴파일하는 C/C++ 언어와 달리,  Ctrl + Alt + C 키만으로 결과가 출력됩니다. )

만약, 출력이 제대로 안 되는 경우에는,  MinGW 설치와 환경변수 경로 설정이 제대로 되어 있는지 살펴보세요. 
그런데,  이런 경로 설정에 문제가 없는 경우에도,  (아래) 이 부분이 CMD(Command Prompt)가 디폴트로 되어 있지 않고, PowerShell이 디폴트로 되어 있어 링크가 연결되지 않아 출력되지 않는 경우가 있으니,   
이 부분을 PowerShell → CMD로 바꾸어 보세요.

만약, 터미널 창으로 한글이 깨져 보이는 문제가 있다면,  
 C언어 설정 때와 같이 여기를 클릭하여 UTF-8을 EUC-KR로 변경해 주면 해결됩니다. (아래) 

그리고, 코드 러너가 설치된 상태에서 OUTPUT창으로 python의 한글 출력이 깨지는 경우는,  코드러너의 세팅 옵션 하나를 바꾸면 해결할 수 있습니다. 
코드러너의 세팅 옵션으로 바로 가려면, Extension 마켓에서 이미 설치한 Code Runner를 검색하고,  코드러너의 기어 모양 설정 버튼을 클릭 후 Extension Settings를 클릭하세요. (아래)

(아래) 그럼, 코드러너 관련된 옵션만 볼 수 있어 옵션 찾기가 편해집니다. 아래쪽으로 스크롤해서 원하는 옵션을 찾을 수도 있지만, 지금은 map을 입력하여 바로 찾아볼게요.  

그럼, 아래와 같은, setting.json 파일이 열리며,

  "python" : 부분의 "python -u",를 "set PYTHONIOENCODING=utf8 && python -u", 로 변경하세요. 

변경 후  settings.json을 저장하세요. 
그럼, 파이썬 코드에 한글 출력문을 넣고 OUTPUT창으로 실행시켜 볼게요.

네, 한글이 깨지지 않고 잘 출력되었네요.
터미널쪽으로도 출력해보면, 잘 출력되는 걸 볼 수 있습니다. 

이렇게 해서 Python 코딩을 위한 기본적인 설정을 해봤습니다. 

마지막으로 이렇게 설정된 상태를 파이썬용 workspace 파일로 저장시켜 놓으면, 언제든 설정된 상태 그대로 불러와서 파이썬 코딩을 할 수 있습니다.

이런 기능은 둘 이상의 언어를 자주 교차하여 편집하거나 작성할 때, 매우 유용한 기능입니다.
만약, 이렇게 하지 않고, C언어를 편집하던 VScode에서 파이썬 파일만 직접 불러와 빌드해보면, 빌드가 되지 않거나, 작업환경이 엉킬 수 있어요. 
C/C++ 언어용 workspace 파일은 C/C++언어 폴더에 저장하고,  파이썬용 workspace 파일은 파이썬 폴더에 저장하면 됩니다.
예를 들어, C/C++ 언어를 코딩하고 싶을 때 Open workspace로  C언어용 workspace 파일을 열면 되고,  파이썬 언어를 코딩하고 싶을 때는 Open workspace로  조금 전 저장한 python.code-workspace 파일을 열면 됩니다.

(아래) 물론 VScode의 New Window를 클릭하여 VScode창을 하나 더 실행시켜 각각 편집할 수도 있습니다.

8. 유용한 확장팩

 VScode에서 사용하면 편리한 Extension 세 가지를 소개해 드리겠습니다. 

1. Rainbow Brackets

Extension 마켓에서 Rainbow brackets을 검색해 설치해 보세요. 
Rainbow brackets은 코드 속 다중 for문의 괄호에 색을 주어 괄호를 구분하기 쉽게 해 줍니다. 

(아래) 현재는 설치하기 전 화면으로 ,  괄호가 모두 흰색으로 통일되어 있지만,

(아래)  설치 후에는,  이렇게 괄호에 색이 입혀 있어, 한눈에 괄호의 범위 파악이 쉬워졌습니다

2. TabOut

두 번째 유용한 Extension으로 TabOut을 소개합니다. 

  코딩 툴에서는 대부분 시작 괄호나 따옴표를 입력하면 닫히는 괄호(따옴표)까지 자동으로 입력해 주는데요,  비주얼 스튜디오2019 같은 경우, 코드 작성 시 Tab키로 닫히는 괄호를 벗어 날 수 있게 해 주어 편리합니다.
하지만, VScode 같은 경우 이런 기능을 기본 제공하지 않아 불편했는데요, 
TabOut이라는 Extension을 설치하면 이 기능을 지원해 줍니다.  
지금 영상에서 보면, Tab을 누르면 탭 간격만 늘어나고,  괄호를 벗어나지 못합니다. 

그럼, TabOut을 설치하기 위해, Extension마켓에서 TabOut으로 검색합니다.
TabOut을 검색할 때, 공백 없이 검색해야 검색됩니다. 

설치하고, 간단한 코드로 테스트해보세요.

네, 테스트해보니, 따옴표와, 괄호를 마우스 사용 없이, 탭으로 빠져나오게 되어,  코드 입력이 편해서 좋습니다.

3. Indent Rainbow

마지막 세 번째 Extension은 Indent Rainbow입니다.
(아래) 코드 작성에서 들여 쓰기처럼 탭으로 여러 단계로 되었을 때,  특히 위아래 들여쓰기 코드 길이가 길어지면, 해당 코드가 어떤 라인이지 한 번에 파악하기 쉽지 않은데요,

(아래) Indent Rainbow를 설치하면, 들여쓰기 라인을 색으로 구분시켜 주어 파악하기 쉬워집니다.

네 보이는 것처럼, Tab 영역마다 다른 색으로 구분되어 있어 라인 파악이 쉬워졌습니다.

【 전체 과정 핵심 요약 】

① Visual Studio Code 다운로드 후  설치 ( 어떠한 컴파일러도 설치 되지 않으며 툴만 설치 되는 것임 )
     https://code.visualstudio.com/ 

②  gcc/g++ 컴파일러 설치
    C언어 또는 CPP작성을 위해,   가장 많이 사용되는 gcc/g++ 컴파일러를 윈도우에서 사용할 수 있게 해주는 툴인 Mingw-w64를  설치함.
    다운로드 ( https://sourceforge.net/projects/mingw/ )

③ 윈도우의 시스템 환경변수 path 부분에 조금전 설치한 MinGW의 경로를 추가해 줌 (중요!)
     윈도우 시작메뉴 검색창 →  '시스템 환경 변수 편집' 검색 → '고급' 탭 클릭!  →  '환경 변수(N)' 클릭! → '시스템 변수(S)' 항목에 있는 'PATH'  선택 →  '편집(I)' 클릭!  → 설치한 경로 추가 : C\MinGW\bin 
   → 경로(PATH) 추가 후 재부팅~!

④  Visual Studio code 의 확장 프로그램설치  (C /C++ 언어 코딩을 어시스트해줄 확장 프로그램을  VScode에 설치함)
     Extension 마켓에서  " C/C++ for Visual Studio Code " 검색 후 설치 

⑤ 언어별 폴더 만들고 열기
   C/C++ 언어, Python 등 작업하고자 하는 언어별로  작업폴더를 만들고,   VScode의  파일메뉴 - 오픈 폴더(폴더열기)를 한다,   예,  C언어를 작업하고 싶다면,  C-Lang 폴더를 오픈 폴더로 열고, 거기서 hello.c 파일을 만들고 저장한다. 

⑥ 맨 처음,  다음의 세개의 설정 파일 생성해야 함

    1. tasks.json (build instructions)  : 빌드(실행) 관련 지시 사항 설정 파일
        메뉴>Terminal > Configure Default Build Task.  선택  ,   디폴트 내용을 지우고,  링크해드리는 tasks.json 파일 내용을 복붙복 함 ( https://rasino.tistory.com/337  게시글 중간에 있음) 
        그리고 편리하게 사용자 단축키(키보드 숏컷) 등록하여  컴파일&빌드 : Ctrl+Alt+C  ,   실행 : Ctrl+Alt+R 키를 사용하도록 하면 편함.  위 게시글에 해당 내용 있음( keybinding.json )

    2. launch.json (debugger settings) : 디버거 설정 (디버거는 VScode에 메뉴만 있을 뿐 마켓플레이스에서 디버거를 검색, 선택해서 설치해야 작동함)
       많이 사용되는 디버거로는 코드러너 (Code Runner)가 있으며, 마켓플레이스에서 검색 후 설치함.
       설치 후, Run and Debug (F5) 를 눌러,  화면 상단 가운데 나타나는 메뉴   C++ (GDB/LLDB)  와  C++(Windows)  중에서,   반드시  C++ (GDB/LLDB)를 선택할 것!!!
       곧이어,   gcc.exe - 활성 파일 빌드 및 디버그 (컴파일러: C:\MinGW\bin\gcc.exe )  를 선택할 것!

    3. c_cpp_properties.json (compiler path and IntelliSense settings) : 컴파일러 경로 설정 파일
        메뉴 > 보기 > 명령팔레트,   또는  F1키 누름   >>   C/C++  Edit Configulations (JSON)  선택함!   

  ⑦  파일 메뉴 > Save Workspace as ...   워크스페이스 저장하기를  눌러 C언어 코딩을 위한 작업 환경을 저장하고,   다음에 C언어를 작업하고자 할 때,  여기서 저장한 워크스페이스 파일을 열면 됨.

  <<<   여기까지가 기본적으로 생성 해야할 파일은 생성된 것이며,   C언어를 예시로 작업된 것이고,   파이썬 언어에 대해 추가로  마켓플레이스에서 파이썬 모듈을 검색하고 설치,   파이썬 인터프리터를  python.org 사이트에서 다운로드 받아 설치,    그리고  파이썬 워크스페이스 파일로 저장함.   (파이썬용 tasks.json 파일 역시 게시물 참조하여 생성 :  https://rasino.tistory.com/337 ) 

    ⑧  기타,  한글 깨짐,  디버깅 사용법, 터미널 창으로 결과 출력 바꾸기,  vscode 익스텐션 툴 (유용한 확장 툴) 설치 등은 영상을 참고하세요. 

【 전체 과정 동영상으로 보며 실습하기 】

 그럼, 이상으로 VScode 처음 설치부터 기본 사용법과 디버깅 기능을 알아보았고,  Workspace를 사용하여 C/C++ 언어와 Python과 같은 두 가지 이상의 멀티 언어 설정법에 대해 다루었습니다.
마지막으로 사용하면 편리한 확장 Extension까지 살펴보았습니다.
현 게시글을 정말 상세히 작성했지만,  전 과정을 직접 제작하여 올린 유튜브 영상을 함께 보신다면, 쉽게 실습을 진행할 수 있을 것으로 생각됩니다. 

긴 글 ,  긴 시간의 실습 고생하셨습니다. 
감사합니다. 

[ 기타 ]
 《 에러 증상과 해결 》

(에러 증상 1. ) 설치 과정 중에, cmd에 gcc -v 했는데 버전 체크가 안 되는 경우!  ,    또는   'C:\Users\xxxxxx\HelloWorld'은(는) 내부 또는 외부 명령, 실행할 수 있는 프로그램, 또는
 배치 파일이 아닙니다.

(해결 1→) 이 경우는, 윈도 환경변수 등록 부분의 경로 설정에 오타나 등록 에러, 또는 경로가 정확히 맞지 않아 발생하게 됩니다. 예를 들어, 콤머(,)를 점(.)으로, 또는 세미콜론(;)을 콜론(:)으로 하나만 잘못 입력되어도 경로를 인식 못합니다. 경로 설정(등록) 부분을 한 번 더 확인해보시고, 그리고 재부팅해야 추가된(변경한) 경로가 적용되니, 재부팅도 해보세요~,  또한, OneDrive 사용 중인데 현재  OneDrive가 오프라인 상태가 아닌지?  확인해보세요.  간혹 원드라이브 아래 경로에 파일이 있을 경우 오프라인일 때 인식이 안 됩니다. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(에러 증상 2. ) 설치와 설정을 거의 대 끝내고, 간단한 코드로 실행을 시켰을 때, 터미널 창으로 아래와 같은 에러가 나는 경우입니다. """ cmd : 'cmd' 용어가 cmdlet, 함수, 스크립트 파일 또는 실행할 수 있는 프로그램 이름으로 인식되지 않습니다. 이름이 정확한지 확인하고 경로가 포함된 경우 경로가 올바른지 검증한 다음 다시 시도하십시오. 위치 줄:1 문자:1 + cmd /C C:\Users\.... """ 와 같은 형태로 에러가 나는 경우,

(해결 2→) 우선 영상에서처럼 환경변수 등록을 제대로 되었는지? 확인해서 cmd ver 버전 확인이 제대로 되었다면, 그래서 경로 문제는 아닌 경우.... VS-code를 윈도에 처음 설치하게 되면, window의 경우 terminal이 기본으로 powershell로 설정되어 있을 거예요. VS-Code 화면 하단의 TERMINAL 창에 보면 , 오른쪽에 ［ 1:powershell ］ 로 선택되어 있을 텐데, 그걸 cmd로 변경하고 다시 해보세요. ( powershell 부분에서 Select Default Shell 선택 후, Command Prompt를 입력 및 선택하시면 되실 거예요 ) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(에러 증상 3. ) """ 액세스가 거부되었습니다. 터미널 프로세스 "C:\Windows\System32\cmd.exe /d /c cmd /C C:\vscode_c\database"이(가) 종료되었습니다(종료 코드: 1). """ 이러한 오류코드가 뜨면서 실행이 종료되었을 경우!

(해결 3→) 현재의 증상은, 액세스 관련 문제는 대부분 윈도 보안 정책과 관련되어 있을 거에요. 처음 실행했을 때 파일 생성은 되었지만, 수정후 다시 실행 파일을 만들면서 덮어쓰려하니 액세스 거부하는 걸로 보여지는 증상인것 같아요. ※ VS-Code 터미널의 권한을 관리자 권한으로 실행되도록 아래 내용 처럼, 해보세요. 1. 바로 가기 또는 앱 / exe를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 2. 속성으로 이동 3. 호환성 탭 4. "관리자 권한으로이 프로그램 실행"을 선택하세요. 그럼, VS-Code를 모두 닫고 다시 실행해서 확인해보세요. 만약, 그래도 같은 증상이 있다면, C코드 작성파일이 저장되는 위치(폴더)를 윈도우(보통 C:) 드라이브가 아닌 다른 드라이브(D:)나 혹은 윈도우 문서 폴더 등과 같은 권한 영향이 미치는 곳을 피해서 저장 및 작성해보세요. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(에러 증상 4-① ) printf(); 에 한글 치면 인식 못하고 이상한 문자로 바뀌어서 출력되는데 어떻게 하면 해결할 수 있나요?

(해결 4-①→) VS-Code 한글 깨지는 현상 해결 하기 : Vs-code는 기본 설정 언어가 한글 인식이 안 되는 utf-8 코드로 되어 있어요. 이를 한글이 깨지지 않는 EUC-KR로 바꾸어 주시면 되는데요, 제일 빠른 방법은, vs-code 툴 제일 아래 파란 표시줄 보시면, 우측에 ' utf-8 '이라고 표시되어 있는 부분이 있을 텐데요, 그 부분을 클릭하면, 화면 상단 중앙에 메뉴가 뜹니다. 그럼, ReOpen Encoding... 옵션을 클릭해서 나타나는 메뉴 중 , ' Korean(EUC-KR) '을 클릭하면 됩니다. 그럼, 파란색 표시줄에 EUC-KR로 바뀌게 되는데요, 그런데, 기존 작성된 printf("ㅌㅌㅌㅌㅌ"); 코딩 부분의 한글은 아직 깨져 있는 상태 그대로 있을 텐데요, 저장 후 다시 로딩하면 한글이 제대로 뜹니다. 또는 Un-do 명령어인 이전으로 돌리기( Ctrl+Z ) 키 동시에 누른 후, 다시 앞으로 되돌리기 ( Ctrl+Y) 키 눌러보면, 깨지지 않은 채로 리로딩되어 있을 거예요. 한글 설정으로 바꾸는 다른 방법은, Vs-Code 툴의 좌측 아래에 보면 톱니바퀴 모양의 , 혹은 메뉴 중에 Settings(설정) 메뉴를 클릭 》 검색창에 "encoding" 입력 후, Files : Encoding 항목의 옵션을 ' Korean(EUC-KR) ' 로 바꾸면 되세요~

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(에러 증상 4-② )  아래처럼, 디버그 이용 시, Debug(디버그) 콘솔의 출력에서 한글이 깨져 나오는 경우, 

(해결 4-②→) Setting 화면에서 "encoding"으로 검색하여 나오는 항목에서 시스템 기본 인코딩을 UTF-8로 변경하고, Auto Guess Encoding에 체크 표시를 해제하면 해결 됩니다. 

설정 변경 적용된 결과(아래)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(에러 증상 5. ) 영상에서 설정한 빌드 단축키나 실행 단축키 관련해서 제대로 실행이 되지 않는 경우 : 혹은, ctrl+alt+c 를 했을 때 하나의 gcc.exe 활성 빌드밖에 없고 ctrl+alt+r은 실행이 되지 않는 경우 등 :

(해결 5→) VS-code 세팅 과정에서 특정 부분 셋업을 진행하다 보면, tasks.json 파일이나, 다른 설정 파일의 내용이 분명히 영상 따라 바꾸어 놓았지만, 다시 이상하게 일부분이 변경되는 경우가 생길 수 있습니다. 따라서, 작업 폴더에 생성해 놓았던 tasks.json 파일을 열어서 현재의 내용은 다시 모두 지우고, 본 영상의 더보기에 링크해드린 tasks.json 파일의 내용을 다시 붙여 넣기(저장) 해보세요. 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(에러 증상 6. ) 만약, 모두 설치를 제대로 진행하고서, C언어로 연습 코딩을 하였을 때, 아래와 같은 에러 증상이 나는 경우입니다. @/include 오류가 검색되었습니다. includePath를 업데이트하세요. 이 변환 단위(D:\(폴더명)\VSC\HelloWorld.c)에는 물결선을 사용할 수 없습니다. 파일 소스을(를) 열 수 없습니다. "stdio.h" , 처럼 C언어 코드 자체가 인식이 안 된다고 느끼신 다면,

(해결 6→) 현재 VS-Code에 영상을 따라, C/C++ 언어와 같은 추가 패키지를 제대로 설치했을 경우로 가정하고 말씀드릴게요. VS-code 화면 하단에 보시면, 파란색 작업 표시줄 같은 것이 보일 거예요.(영어로, Status Bar라고 되어 있고요,
혹시 x를 눌러 닫아 버렸다면, VS_Code 상단의 View 메뉴로 가서 》 Appearance 》 'Show Status Bar'를 체크하면 됩니다.) 그래서, 하단 메뉴 표시 바에 보시면, C언어가 아닌, HTML이나, 다른 언어 같은 걸로 설정되어 있을 거예요. 거기 부분이 'C'로 표시되어 있어야, C언어 코드로 작동 됩니다. 만약 C 가 보이지 않는 다면, 다른 언어로 표시된 부분을 클릭 하시면, 화면 상단 중앙에 언어 선택하는 풀다운 메뉴가 뜰거에요. 그럼 거기서 C나 혹은 C++ 을 원한다면, 선택하시면, C언어 모드로 바뀌고 C언어로 코드해석이 잘 될 거에요. 그리고 만약, C 하다가 파이썬이나 다른 언어로 하단 메뉴를 눌러 바꾸면서 왔다 갔다 작업을 해야 한다면,그리고 만약,  C하다가 파이썬 이나 다른 언어로 하단 메뉴를 눌러 바꾸면서 왔다 갔다 작업을 해야 한다면,   제가 단 고정댓글이나,  본 영상 더보기 클릭하시면,  
[ 멀티 언어 사용방법 또는 Work Space 저장하는 방법 ] 등으로 해서 안내해 놓은 것이 있으니 참고해 보세요~

(에러 증상 7. )  jsons 파일 변경해서 잘 먹던 단축키 (예를 들어,  빌드 :  ctrl+ alt + C  ,  실행 : ctrl+ alt + R ) 가   어떤 설정 작업한 이후에 다시 실행이 안 되는 경우! 

(해결 7→)  jsons 파일은 워크스페이스를 새로 지정하거나,  마켓 프로그램을 추가 설치하거나 등의 작업에서  그 내용이 디폴트로 리셋 되는 경우가 종종 있습니다.  
이럴 땐,   영상을 통해 이미 알려드린  jsons 파일의 내용을 다시 한번 복사 붙여 넣기 해서 저장하시면 잘 실행 될 거예요.


(에러 증상 8. ) 실행할 때 printf문 같은 것은 실행이되지만 scanf나 다른 변수를 같이쓰면 내부 또는 외부명령, 실행할 수 있는 프로그램, 또는 배치파일이 아니라는 에러 메시지를 띄우는 경우가 있습니다.  

(해결 8→) 이런 경우 별도로 설치된 Macafee safe와 같은 안티바이러스 혹은 방화벽 프로그램 같은 것 때문에, 제대로 동작이 안 될 수 있으니,  관련기능을 해제하거나, 옵션 변경 또는 프로그램을 언인스톨(삭제)해 보세요.

(에러 증상 9.)  설치 후,  C언어와  C++ 언어의 빌드 선택할 수 있는 메뉴가 나타나지 않아  gcc.exe   또는  g++.exe를 선택적으로 실행하지 못하여  빌드 및 실행 에러날 때!
(해결 9→)  F1 키를 누르면,   상단 가운데  입력창이 나타날 때,  C/C++ Edit  Configurations (JSON) 파일을 선택하여 생성 할 것!   그리고 바로  나타나는  C++ (GDB/LLDB)  와  C++(Windows)  중에서,   반드시  C++ (GDB/LLDB)를 선택할 것!!!    만약, JSON파일이 이미 생성되어 있을 경우에는 바로 선택메뉴가 나타나고 C++ (GDB/LLDB)를 선택하면 됨.

(에러 증상 10.)  파이썬에서  한글 출력할 때 인코딩관련 Syntax 에러날 때,   (  예시,  SyntaxError: Non-UTF-8 code starting with '\xc7' in file ...   )
(해결 10→)  VScode에서  EUC-KR 로 설정 되어 있고 한글을 출력하려 할 때 위와 같은 에러가 날 경우는  코드 맨 위쪽에 다음과 같은 주석을 달아주면 해결됩니다.  
   # -*- coding: euc-kr -*-
   또는,  한글이 없음에도 에러가 날 때는,   # -*- coding: utf-8 -*-   를 추가해 주고,    필요에 따라  일본어나 중국어 등 다른 언어를 사용할 때 에러가 날 경우,  해당 언어의 인코딩 주석을 추가해 주면 해결 됩니다. 

(에러 증상 13)  컴파일러 선택 메뉴가 사라졌을 때, (gcc.exe  또는  g++.exe 선택할 수 있는 메뉴가 보이지 않을 때) 

(해결 13→)
보통 g++ 빌드 했을 때 문제없을 경우 아래 처럼 나오는데요,  
> Executing task: C/C++: g++.exe 활성 파일 빌드 <
빌드를 시작하는 중...
C:\MinGW\bin\g++.exe -g F:\Language\C_Lang\hakbun1.cpp -o F:\Language\C_Lang\hakbun1.exe
빌드가 완료되었습니다.
Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.
> Executing task in folder C_Lang: cmd /C f:\Language\C_Lang\hakbun1 <
학번:923202 , 이름:이순신, 점수:99
Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

음...  ctrl+alt+C  빌드 단축키 같은 거 누를 때  선택 메뉴가 나오나요?   
그 메뉴가 나오면,  .C 파일은 gcc로 컴파일 하면 되고,   .CPP 파일은   g++ 컴파일러로 컴파일 하면 별 문제 없거든요.  
보통,  처음에 선택 메뉴가 나오다가 어떤 설정이 건들려 지게 되면  선택 메뉴가 보이지 않고 gcc.exe 같은 컴파일러 하나로 컴파일 되는 경우가 있습니다. 
그럴 때는, 컴파일러 선택메뉴가 나타나게 해줘야 하는데요,   tasks.json  파일을 열어보면,          
             "group": {
                 "kind": "build",
                 "isDefault": true
             },
빌드 항목이 보일 거예요. 
거기를 통째로  아래처럼 주석처리 하시고, 
            // "group": {
            //     "kind": "build",
            //     "isDefault": true
            // },
아래처럼 한 줄 새로 넣어 주세요.  
"group": "build",

저장 후,  vscode를 닫고 재실행 한 다음 해보세요.