아두 이노 PulseIn 기능으로 신호 입력 받기 (Capturing signals with Arduino PulseIn function)

아두 이노 PulseIn

아두 이노(Arduino)는 오픈소스 하드웨어와 소프트웨어로 구성된 컴퓨터 플랫폼입니다. 아두 이노는 다양한 경우에 쉽게 사용되어지며, 특히 임베디드 시스템 및 로봇 공학 외에도 교육적인 목적으로도 사용됩니다. 아두 이노에서 제공하는 라이브러리 함수 중 PulseIn은 파이썬의 input 함수에 비교할 수 있습니다. 이 함수는 주어진 핀으로부터 입력된 펄스의 길이를 측정하고 이를 밀리초 단위로 반환합니다.

PulseIn 함수는 아두 이노가 수신하는 입력 신호와 상호작용할 때 사용됩니다. PulseIn 함수는 매우 정확하게 입력 신호의 길이를 측정할 수 있기 때문에 적외선 신호, 초음파 신호, 레이더 신호 및 다른 센서 신호의 처리를 위해 널리 사용됩니다. 또한, PulseIn 함수는 DC 모터의 속도 제어, RC 자동차와 같은 RC 장치의 제어, 키보드에서 입력 받은 키의 궤적 추적 등에도 사용됩니다.

PulseIn 함수는 두 개의 인수를 취합니다 : 핀 번호와 시간 제한. 핀 번호는 입력 신호를 받아들이는 핀의 번호이며 시간 제한은 입력 신호를 측정하는데 소요되는 최대 시간입니다. 시간 제한은 선택적이며, 이를 지정하지 않으면 함수는 계속해서 입력 신호를 측정할 것입니다. PulseIn 함수는 입력 신호의 길이와 함께 신호가 존재하는 시간을 계산합니다. 필요에 따라 해당 시간이 밀리초 단위로 반환되거나, 마이크로초 단위로 반환됩니다.

기본 구조:

unsigned long pulseIn(pin_number, state, timeout);

pin_number : 입력 신호를 받아들이는 핀의 번호

state : 입력 신호의 상태를 지정합니다. HIGH 또는 LOW로 지정할 수 있습니다.

timeout : 입력 신호의 측정에 대한 최대 시간입니다. 이 항목은 자유롭게 생략할 수 있습니다.

예시:

unsigned long duration = pulseIn(7, HIGH);

위 예시에서 핀 7의 상태가 HIGH이며, 상태 변화가 일어날 때까지 최대 대기 시간을 설정하지 않았습니다. PulseIn 함수는 7 핀에서 전송된 펄스의 길이를 측정하고, 이를 duration 변수에 저장합니다. duration 변수는 입력 신호가 존재하는 시간을 밀리초 단위로 저장합니다.

FAQ

1. PulseIn 함수의 시간 제한이 필요한 이유는 무엇인가요?

PulseIn 함수에서 시간 제한은 선택사항이며 생략할 수 있지만, 입력 신호를 측정하는 동안 특정 시간 이상 대기할 필요가 없는 경우 시간 제한을 설정해 두는 것이 좋습니다. 시간 제한이 없으면 입력 신호가 끝나지 않을 때까지 함수가 계속해서 작동하기 때문에 아두 이노가 멈추는 경우가 발생할 수 있습니다.

2. PulseIn 함수를 사용할 때 입력 핀은 어떻게 설정되어야 하나요?

PulseIn 함수를 사용할 때, 입력 핀은 반드시 디지털 입력으로 설정되어야 합니다. 또한 입력 신호의 크기도 매우 중요합니다. 아두 이노는 핀에 5V 까지의 이진 신호만을 수신할 수 있기 때문에 5V 이상의 입력 신호에 방지 장치를 설치해야 합니다.

3. PulseIn 함수는 언제 사용하면 좋을까요?

PulseIn 함수는 입력 신호를 측정할 때 사용되며 주로 센서와 서보 모터 제어에 사용됩니다. 센서에서 발생하는 아날로그 신호를 입력하면 다양한 형태의 정보를 취득할 수 있으며 서보 모터는 입력 신호를 확인하고 원하는 방향으로 회전하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

4. PulseIn 함수를 사용할 때 주의사항은 무엇인가요?

PulseIn 함수는 민감한 입력 신호를 처리하기 때문에 입력 핀의 전압을 5V 이하로 제한해야 합니다. 또한, 시간 제한을 설정하거나, 적절한 차단 회로를 추가하는 등의 방법을 사용하여 입력 핀의 안정성을 보장해야 합니다. 디지털 핀에 다른 장치를 추가하면 입력 핀이 장애물로 인해 불안정 해질 수 있으므로 디지털 핀 사용될 때 주의해야 합니다.

5. PulseIn 함수를 사용하는 컨트롤러는 무엇인가요?

PulseIn 함수는 아두 이노를 비롯한 다양한 마이크로 컨트롤러에서 사용할 수 있습니다. 이와 같은 컨트롤러들은 입력 신호를 처리하고 동작시킬 수 있는 다양한 함수들을 제공하며, 특히 아두 이노와 같은 마이크로 컨트롤러는 다양한 라이브러리를 통해 더 많은 기능을 제공합니다.

Arduino에서 pulsein 함수는 디지털 핀에서 펄스를 측정하기 위한 함수 중 하나입니다. 이 함수는 핀에 입력되는 펄스의 지속 시간을 계산하고 리턴합니다. 이 함수를 사용하여 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어 적외선 수신기를 사용하여 원격 제어를 수행하거나 기계에 사용되는 전기 신호를 측정할 수 있습니다.

pulsein 함수의 구문은 다음과 같습니다.

pulsein(pin, value, timeout)

여기서 pin은 펄스를 측정할 디지털 핀이고, value는 HIGH 또는 LOW로 설정됩니다. timeout은 펄스의 최대 지속 시간을 나타냅니다.

함수를 호출하면 이 함수는 디지털 핀에서 펄스의 시작 시간을 기록하고 펄스가 종료될 때까지 기다립니다. 그런 다음, 펄스의 지속시간을 계산하고 반환합니다.

pulsein 함수는 기본적으로 마이크로초 단위로 시간을 측정합니다. 이것은 대개 매우 정확합니다. 그러나 때때로 시스템의 부하 또는 다른 요인으로 인해 오차가 발생할 수 있습니다.

물론 펄스가 측정된 후 이 값을 다른 방식으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 긴 펄스의 경우 함수의 반환 값을 인위적으로 곱하거나 나눌 수 있습니다.

pulsein 함수에는 기본적으로 제한시간이 있습니다. 이 값을 지정하면 pulsein 함수가 해당 값을 초과하지 않고 반환합니다. 이것은 코드의 안정성을 조정하는 하나의 방법입니다. 그러나 이 값을 적절하게 설정해야합니다. 너무 짧으면 거짓 결과가 나타날 수 있으며, 너무 길면 대기 시간이 길어질 수 ​​있습니다.

pulsein 함수를 사용할 때 분명히 이해해야할 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 이 함수는 낮은 우선 순위를 가집니다. 따라서 실시간 작업에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 둘째, 이 함수는 *블로킹* 입니다. 그것은 코드가 이 함수를 호출하면 다른 작업을 수행하지 않도록 만듭니다. 이는 지연 현상을 초래한다고 합니다. 마지막으로, 이 함수는 디지털 입력에만 적용됩니다. 아날로그 입력에는 사용할 수 없습니다.

그러나 이러한 제한 사항에도 불구하고 pulsein 함수는 매우 유용합니다. 디지털 입력을 측정하거나 실제 센서 값을 측정하는 등의 작업에 적합합니다.

FAQ 섹션

1. pulsein 함수를 사용하는 것이 좋은 이유는 무엇인가요?

pulsein 함수는 디지털 핀에서 펄스의 지속 시간을 측정하기 위한 유용한함수입니다. 이 함수를 사용하면 적외선 수신기를 사용하여 원격 제어를 수행하거나 전기 신호를 측정할 수 있습니다.

2. pulsein 함수를 호출할 때 유의해야 할 사항은 무엇인가요?

pulsein 함수를 사용할 때 기억해야할 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 이 함수는 낮은 우선 순위를 가집니다. 따라서 실시간 작업에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 또한, pulsein 함수는 마이크로초 단위로 시간을 측정하므로 이 값을 사용하기 전에 인위적으로 조정해야할 수도 있습니다.

3. pulsein 함수가 대기 시간을 불필요하게 길게 만드는 경우가 있나요?

pulsein 함수는 블로킹 함수임을 명심해야합니다. 이것은 코드가 호출되는 즉시 대기 상태로 전환되므로 다른 작업을 수행하지 않습니다. 이러한 이유로 너무 오래 대기할 수 있으며 지연현상이 발생할 가능성이 있습니다.

4. pulsein 함수는 아날로그 입력에서 사용할 수 있나요?

아니요. pulsein 함수는 디지털 입력에만 적용됩니다. 아날로그 입력에는 사용할 수 없습니다.

초음파 센서를 사용하여 물체의 거리를 측정하는 것은 아두이노에서 일반적인 작업 중 하나입니다. 이는 주로 로봇 및 자동차 프로젝트에서 이루어집니다. 초음파 센서는 일반적으로 HC-SR04라는 모델을 사용합니다. 이 센서는 2개의 핀으로 외부 접촉이 필요하며, 하나는 트리거 핀이고 다른 하나는 에코 핀입니다.

트리거 핀은 초음파 송신부에서 발생하는 신호를 제어하며, 에코 핀은 송신된 신호를 수신합니다. 수신된 신호는 아두이노 보드의 이터럽트 기능을 사용하여 처리됩니다.

인터럽트는 아두이노의 디지털 핀 및 타이머와 같은 하드웨어에서 발생하는 이벤트입니다. 이벤트는 임시적인 것이며, 일단 발생하면 처리를위한 코드를 실행합니다. 이는 센서에서 발생하는 이벤트를 즉시 처리하여 시간적 인 정밀도를 높이는 데 도움이 됩니다.

초음파 센서를 연결하면 센서에서 발생하는 에코 신호를 인터럽트 핀에 연결하여 처리 할 수 있습니다. 이를 수행하려면 attachInterrupt () 메서드를 사용하여 인터럽트를 설정해야합니다. 이 메소드에는 디지털 핀 번호와 함수 포인터가 필요합니다. 함수 포인터는 이벤트가 발생했을 때 실행 할 코드를 가리킵니다.

아래는 초음파 센서를 사용하여 거리를 측정하는 아두이노 코드의 예입니다.

“`
int trigPin = 9;
int echoPin = 10;
long duration;
int distance;

void setup() {
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(echoPin), handleInterrupt, CHANGE);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);

distance = duration * 0.034 / 2;

Serial.print(“Distance: “);
Serial.println(distance);
delay(500);
}

void handleInterrupt() {
if (digitalRead(echoPin) == HIGH) {
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
}
}
“`

이 코드는 초음파 센서와 아두이노 보드를 연결합니다. 루프에서 송신 트리거 핀을 토글하여 센서에서 에코를 발생시킵니다. 그런 다음 처리 된 에코 신호는 인터럽트 핀에서 처리되며, 이를 기반으로 거리가 계산됩니다.

FAQ:

1. 초음파 센서의 정확도는 얼마나 될까요?

정확도는 HC-SR04 센서의 사용 및 조건에 따라 달라질 수 있지만, 보통 0.3Cm ~ 2Cm까지 범위 내에 응답합니다.

2. 인터럽트를 사용하면 센서의 계측 간격이 더 빨라질까요?

인터럽트는 센서의 계측 간격을 더욱 정확하게하며, 시간적 정밀도를 높입니다. 그러나 정확한 계측 간격에 영향을주는 기타 사항도 고려해야합니다.

3. 인터럽트를 사용하지 않으면 어떤 일이 발생할까요?

인터럽트를 사용하지 않으면 회전 지연이 최대 100ms까지 발생할 수 있으며 이는 대상이 움직일 때 문제가됩니다. 지워진 정보는 최대 38ms 일 수 있습니다.

4. 초음파 센서와 아두이노 보드 간에는 어떤 연결 방법을 사용해야합니까?

초음파 센서가 사용하는 HC-SR04 모델의 경우 2개의 핀 (트리거 및 에코)을 연결해야합니다. 이들은 각각 아두이노 보드의 디지털 핀에 연결됩니다.