아두이노 프로그래밍

피지컬 컴퓨팅과 C언어로 완성하는 아두이노 프로그래밍 교재다. 개정판에서는 기본적인 아두이노 제어 방법뿐만 아니라, 실제 고급 시스템 개발에 필요한 실전 역량을 강화할 수 있도록 내용을 폭넓게 확장하였다. 기초부터 고급 프로그래밍 및 시스템 구현 기술까지 체계적으로 다루고 있다.

이번 개정판을 출판할 수 있었던 것은 지난 초판을 읽어 준 많은 독자 여러분의 관심과 성원, 그리고 귀중한 피드백 덕분이다. 부족한 부분을 함께 보완해 주고 다양한 현장에서의 활용 경험을 공유해 준 덕분에, 본 도서는 한 단계 더 발전된 형태로 개정판을 선보일 수 있게 되었다.
최근 기술 발전의 속도는 더욱 빨라지고 있으며, 인공지능과 엣지 컴퓨팅 기술의 부상은 마이크로컨트롤러의 활용 범위를 과거와 비교할 수 없을 만큼 넓혀 주고 있다. 특히 아두이노가 글로벌 반도체 설계 기업인 퀄컴(Qualcomm, USA)에 인수되면서, 단순한 교육용 플랫폼을 넘어 AI 가속 기능을 탑재한 차세대 개발 플랫폼으로 성장할 기반이 마련된 것은 매우 의미 있는 변화라 할 수 있다. 또한 RISC-V 기반 차세대 마이크로컨트롤러의 등장, 초저전력 AI 기술(TinyML)의 확산, 아두이노 프로 시리즈의 고성능화는 향후 10년 이상 지속될 변화의 핵심 방향을 보여주며, 글로벌 IoT 표준인 Matter와 Thread의 확산은 마이크로컨트롤러 기반 장치가 스마트홈·스마트빌딩 분야에서 표준화된 네트워크 구성 요소로 자리 잡는 데 중요한 기반이 되고 있다. 이러한 흐름은 마이크로컨트롤러 기반 시스템이 앞으로 로봇, IoT, 자율주행, 스마트 팜, 산업 자동화 등 다양한 분야의 핵심 기술로 자리잡을 것임을 보여준다.
그럼에도 불구하고 많은 개발자와 학생, 입문자는 여전히 마이크로컨트롤러 프로그래밍을 어렵게 느끼고 초기 설계 단계에서 큰 부담을 느낀다. 복잡한 레지스터 구조와 회로 이해가 필요한 기존 방식과 달리, 아두이노는 비교적 쉽게 접근하여 이러한 어려움을 완화해 주는 플랫폼이다. 사용자는 내부 레지스터를 직접 제어하지 않더라도 간단한 명령어만으로 센서·모터·통신 장치를 구동할 수 있으며, 이는 학습 초기 단계에서 흔히 경험하는 좌절감을 줄이는 데 큰 도움을 준다. 아두이노가 제공하는 하드웨어 추상화 계층과 풍부한 라이브러리 생태계는 초보자에게는 진입 장벽을 낮추고, 숙련자에게는 저수준 제어로 자연스럽게 확장할 수 있는 유연성을 제공한다. 아이디어를 빠르게 실체화하고 검증할 수 있다는 점은 아두이노가 지닌 가장 큰 장점이다.

이 책의 구성과 특징

이 책의 개정판에서는 기본적인 아두이노 제어 방법뿐만 아니라, 실제 고급 시스템 개발에 필요한 실전 역량을 강화할 수 있도록 내용을 폭넓게 확장하였다. 본 도서는 기초부터 고급 프로그래밍 및 시스템 구현 기술까지 체계적으로 다루고 있으며, 특히 다음과 같은 내용을 중심으로 구성하였다.
먼저, 디지털·아날로그 GPIO 제어를 비롯해 통신, 각종 센서의 데이터 처리, LCD와 FND를 이용한 정보 표시 등 아두이노 활용에 필요한 기본기를 충분히 다질 수 있도록 구성하였다. 이를 바탕으로 DC 모터, 서보 모터, 스테핑 모터를 제어하는 실습을 통해 하드웨어 구동의 원리를 자연스럽게 이해할 수 있도록 하였다.
기초를 넘어서는 단계에서는 실제 산업 현장에서 활용되는 시스템 제어 기술을 다루었다. 산업용 DC 엔코더 모터의 속도 제어와 RPM 측정, 스테핑 모터 기반 구동 시스템의 구성 및 제어 방식, BLDC 모터의 동작 원리와 PWM 기반 제어 기법을 상세히 설명하였으며, 이를 정밀하게 제어하기 위한 PID 알고리즘의 설계와 적용 방법도 함께 제시하였다. 이러한 내용은 단순한 입문 수준을 넘어 실제 개발에 필요한 핵심 역량을 쌓는 데 큰 도움이 될 것이다.
또한 본 도서에는 단계별 학습을 종합적으로 적용할 수 있는 실전 프로젝트들도 포함되어 있다. 디지털 시계 구현과 같은 기본 프로젝트부터 시작하여 블루투스 기반 무선 탱크 개발, RC 조종기의 PWM 신호를 활용한 무선 제어, 차동 구동 로봇의 속도·방향 제어 등 로봇 공학적 요소를 직접 경험할 수 있도록 구성하였다. 더 나아가 5.8 GHz FPV 영상 송수신, YOLO 기반 객체 인식 및 제어 시스템 구현, 아두이노·Python·PC를 연동한 통합 시스템 개발 등 실제 응용 환경을 반영한 고급 프로젝트도 함께 다루어, 독자가 실무에서도 활용 가능한 수준의 기술을 익힐 수 있도록 하였다.
실전 프로젝트를 통해 독자 여러분은 단순한 입문 단계를 넘어 실제 현장에서 동작하는 수준의 로봇 플랫폼 개발 과정을 직접 경험하게 될 것이다. 입문자는 순서대로 학습하면서 기초를 탄탄히 다질 수 있으며, 기존 경험이 있는 독자라면 필요한 부분만 선택적으로 참고하여 보다 복잡한 시스템을 개발하는 데 활용할 수 있다.
다만 한 가지 강조하고 싶은 점은, AI·센서·네트워크가 통합되는 현대 시스템에서는 단일 기능 구현에 머무르기보다 여러 기술을 조합하여 새로운 기능을 설계해 보는 경험이 더욱 중요해지고 있다는 것이다. 따라서 예제를 그대로 따라 하는 데에서 그치지 말고, 스스로 변형·응용·확장해 보는 학습을 반드시 병행해야 한다. 문제를 직접 분석하고 해결해 나가는 과정에서 진정한 실력이 쌓이며, 이러한 경험은 더 큰 도전과 성장으로 이어질 것이다.
아두이노 생태계는 계속 변화하고 있으며, AI와 결합된 새로운 가능성 또한 빠르게 열리고 있다. 저전력 AI, 오픈소스 CPU 아키텍처, 글로벌 IoT 표준의 확산과 같은 흐름은 앞으로도 지속될 것이며, 본 도서는 이러한 변화 속에서도 흔들리지 않는 기초와 확장 가능한 실전 역량을 갖출 수 있도록 구성하였다.