아두이노의 아날로그 핀을 디지털 핀으로 사용하기

 대부분의 아두이노에서 사용되는 ATmega 계열의 마이크로콘트롤러는 아날로그 입력을 받을 수 있는 A/D변환 핀이 있는데 A0, A1, A2, .. 와 같이 이름이 붙어 있다.  이 핀들은 일반적인 디지털 핀으로도 사용할 수 있다. 따라서 아두이노에서 사용자가 디지털 핀의 수가 부족해서 더 필요하다면 아날로그 핀을 디지털 핀으로 사용할 수 있다, 아래 그림에서 보듯이 아두이노 우노의 경우 A0 부터 A5 까지 6개의 아날로그핀이 있다

[그림 1] 아두이노의 아날로그 핀들

만약 A0핀을 디지털 출력핀으로 사용하고 싶다면 다음과 같이 A0 상수를 이용하여 pinMode()함수를 호출한다.

pinMode(A0, OUTPUT); digitalWrite(A0, HIGH); 혹은  digitalWrite(A0, LOW);

다른 예로 A1핀을 디지털 입력핀으로 사용하고 싶다면 A1상수를 이용하면 된다. 입력으로 설정할 때 내부 풀업 저항도 연결할 수 있다.

pinMode(A1, INPUT); pinMode(A1, INPUT_PULLUP);

그리고 digitalRead() 함수를 똑같이 사용할 수 있다.

int ia = digitalRead(A1);

이전 포스트에서 설명한 것 처럼 A0핀은 디지털 14번 핀으로 사용되는 것이다, A1은 15번 핀이고 A5는 19번 핀이다.

 만약 디지털 핀이 부족하다면 이와 같은 방법으로 아날로그 핀도 디지털 핀과 똑같이 사용할 수 있다.

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아두이노의 아날로그 핀 기준 전압 설정

 아날로그핀에 연결된 ADC의 기준 전압을 바꿀 수 있는데  analogReference() 함수를 이용하면 된다.

ananlogReference(type)

 

ADC 기준 전압은 아날로그 입력값이 1023로 읽히는 최대 전압 값을 의미하며 이 전압값을 설정해 주는 함수이다. 우노의 경우 따로 설정해 주지 않으면 5V이지만 이 함수를 이용하여 다른 값을 설정해 줄 수 있다. type의 종류는 다음과 같다.

• DEFAULT : 아두이노의 동작 전압(우노는 5V 이고 보드에 따라서 3.3V일 수 있다.)
• INTERNAL : 내장 전압 (우노는 1.1V)
• EXTERNAL : AREF핀에 인가된 전압 (0~ 5V 사이어야 됨)
• INTERNAL1V1 : 내장된 1.1V (Arduino Mega에서만 사용된다.)
• INTERNAL2V56 : 내장 2.56V (Arduino Mega 에서만 사용됨)

아두이노 우노와 관련된 옵션은 DAFAULT, INTERNAL, EXTERNAL 세 개 이며 별도로 설정하지 않는다면 기본적으로 DEFAULT가 사용된다.

 만약 INTERNAL로 설정하면 기준 전압이 1.1V이므로 기본 모드보다 더 높은 분해능(0.0011V)을 얻을 수 있으며 약 4.5배(=5/1.1)의 증폭효과가 있다.

 만약 3.3V를 기준 전압으로 사용하고 싶다면 우노 보드상의 3.3V핀과 AREF 핀을 결선한 후 EXTERNAL 옵션을 설정하면 된다. (다음 그림 참조) 이 경우 분해능은 0.0032V 이고 5V를 기준 전압으로 사용하는 경우 대비 약 1.5배의 증폭 효과가 있다. 아두이노 우노의 3.3V 핀은 외부 전원(7V~12V)을 연결한 경우뿐만 아니라 USB만 연결한 경우에도 정확히 3.3V 전압을 출력하므로 편리하게 사용할 수 있다.

<그림 2> 3.3V 와 AREF 연결도

♦ 만약 아날로그 핀의 기준 전압을 3.3V를 사용하고 싶다면 그림과 같이 연결한 후 setup()함수 내에서          analogReference(EXTERNAL); 로 설정한다. 5V 기준 전압에 비해서 약 1.5배의 증폭 효과가 있다. ♦ 아두이노 우노의 3.3V 핀은 외부 전원(7V~12V)을 연결한 경우뿐만 아니라 USB만 연결한 경우에도 정확히 3.3V 전압을 갖는다.

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