컴퓨터 네트워크 설계
청주대학교 융합전자공학부 전자공학전공 한철수
LED 제어
목차
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• GPIO 핀 번호
• LED 회로의 동작
• LED 회로의 저항 선택 방법
• 제어 연습
GPIO 핀 번호 및 상태 확인하기
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• 핀 번호 및 상태를 확인하는 명령어
‒ gpio readall 물리적 핀 번호 wPi 핀 번호
BCM 핀 번호
GPIO 핀 번호
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• 물리적 핀 번호를 이용해 프로그램을 작성했는데, 차후에 핀 배치가 바뀔 경우 소스 코드를 수정해야 하는 문제가 발생함.
• 이 문제를 해결하기 위해 물리적 핀 번호 대신에 기능별로 고 유의 핀 번호를 붙여 사용하게 되었음.
‒ BCM 핀 번호
‒ wPi 핀 번호
LED 회로의 동작
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• GPIO핀이 HIGH (3.3V)이면 저항과 LED를 통해 전류가 그라 운드로 흐르면서 LED는 빛을 냄.
• GPIO핀이 LOW (0V)이면 전류가 흐르지 않으므로 LED는 빛 을 내지 않음.
LED
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• 전류가 흐르면 빛을 내는 다이오드
‒ 한쪽 방향으로만 전류가 흐름.
저항
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• 전류의 흐름을 제한하는 수동 소자
‒ 기호: R
‒ 단위: Ω (옴)
‒ 허용 소비 전력: W (와트)
5V 2.8V 2.2V
LED 회로의 저항 선택 방법 (1/2)
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• 저항 선택 방법
① LED는 순방향으로 전류가 흐를 때 LED에서 전압 강하(Vf)가 발생함.
② 전체 전압에서 Vf를 뺀 나머지 전압이 저항에 걸리게 됨.
③ 이 때 저항에 걸리는 전압과 저항의 크기를 이용해 저항에 흐르는 전 류(If)를 계산할 수 있음. (I=V/R)
④ 결국 If 값을 미리 정한 후, 저항의 크기를 계산함. (R=V/I)
• 예‒ 아래 데이터시트에서 LED의 Vf가 보통 2.2V이고, 최대 If는 15mA임.
따라서 LED에 10mA의 전류를 흐르게 하려면 280 옴의 저항을 선택 하면 됨. (R=V/I=2.8/0.01=280)
5V 2.8V 2.2V 10mA 280Ω
LED 회로의 저항 선택 방법 (2/2)
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• 저항의 허용 소비 전력의 종류
‒ 1/2W (0.5W)
‒ 1/4W (0.25W)
‒ 1/8W (0.125W)
• 저항의 허용 소비 전력 선택 방법
① 우선 저항에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 곱해 소비 전력을 계산함.
② 앞에서 계산된 소비 전력의 2배 보다 큰 허용 소비 전력을 선택함.
• 예‒ 소비 전력(W)=VI=2.8V x 0.01A=0.028W
‒ 소비 전력의 2배=2x0.028W=0.056W
• 1/8W 허용 소비 전력 값을 선택함.
키트의 LED 회로 연결 (1/5)
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키트의 LED 회로 연결 (2/5)
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키트의 LED 회로 연결 (3/5)
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키트의 LED 회로 연결 (4/5)
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키트의 LED 회로 연결 (5/5)
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wPi 핀 번호
문제
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• LED를 제어하는 프로그램을 작성하시오. int형 변수 led의 값 을 2진수 형태로 LED에 표시할 것. 1초마다 led의 값을 1씩 증가시킬 것.
LED 상태 LED 초기상태 0 0 0 0 1초 후 0 0 0 1 1초 후 0 0 1 0 1초 후 0 0 1 1 같은 형태로 반복함
0: 꺼짐 1: 켜짐
질문
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