아두이노 시작하기 - 코일

코일(인덕터)은 전자기장 원리를 이용해 다양한 기능을 수행하는 부품입니다. 주로 전류를 제한하거나 필터링, 전력 변환, 에너지 저장 등의 목적으로 사용됩니다. 아두이노와 함께 사용할 때 코일을 사용하는 몇 가지 예제와 방법을 소개하겠습니다.

1. 코일의 기본 원리

코일은 전류가 흐를 때 자기장을 형성하고, 이 자기장이 변화할 때 전압을 유도합니다. 이 특성을 활용해 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

2. 코일의 기본 연결 방법

아두이노 프로젝트에서 코일을 사용하는 기본적인 예제는 다음과 같습니다.

부품 준비

• 아두이노 보드
• 코일(인덕터)
• 저항(필요한 경우)
• 다이오드(필요한 경우)
• 기타 필요한 센서나 액추에이터

3. 필터 회로

코일을 사용하여 간단한 필터 회로를 구성할 수 있습니다. 예를 들어, 코일과 커패시터를 사용하여 저주파 또는 고주파 필터를 만들 수 있습니다.

고주파 노이즈 필터 예제

고주파 노이즈를 제거하기 위해 LC 필터를 사용할 수 있습니다.

// 아두이노 코드가 필요하지 않습니다. 필터 회로는 하드웨어적으로 구성됩니다.

회로 구성:

• 코일과 커패시터를 직렬로 연결하고, 이 조합을 전원 공급 회로와 부하 사이에 연결합니다.

4. 스위칭 전원 공급 장치

스위칭 전원 공급 장치(SMPS)에서 코일을 사용하여 효율적인 전압 변환을 수행할 수 있습니다.

간단한 부스트 컨버터 예제

부스트 컨버터는 입력 전압보다 높은 출력 전압을 생성하는 회로입니다.

const int switchPin = 9; // MOSFET 스위칭 핀
void setup() {
  pinMode(switchPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(switchPin, HIGH); // 코일에 전류를 흐르게 함
  delayMicroseconds(10);         // 전류 축적 시간
  digitalWrite(switchPin, LOW);  // 전류 차단, 인덕턴스 방출
  delayMicroseconds(10);         // 반복 주기
}

회로 구성:

• 코일의 한쪽 끝을 MOSFET의 드레인에 연결하고, 소스는 그라운드에 연결합니다.
• 코일의 다른 쪽 끝은 전원 공급 장치와 연결합니다.
• 다이오드를 통해 출력 전압을 얻습니다.

5. 자기장 센서

코일을 사용하여 자기장을 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 자전거 속도계 등에서 사용하는 자기장 센서가 있습니다.

자기장 센서 예제

const int coilPin = A0; // 코일 연결 핀
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(coilPin);
  Serial.println(sensorValue); // 코일을 통해 감지된 자기장 값 출력
  delay(100);
}

회로 구성:

• 코일의 양쪽 끝을 아두이노의 아날로그 핀과 그라운드에 연결합니다.

6. RFID 리더기

RFID 리더기에서 코일은 전자기파를 발생시키고, RFID 태그와 통신하는 데 사용됩니다.

간단한 RFID 리더기 예제

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>

#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9

MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  SPI.begin();
  rfid.PCD_Init();
}

void loop() {
  if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() && rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
    Serial.print("RFID UID: ");
    for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
      Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
      Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
    }
    Serial.println();
    rfid.PICC_HaltA();
  }
}

회로 구성:

• MFRC522 RFID 리더 모듈을 사용하여 코일과 아두이노를 연결합니다.
• MFRC522 모듈의 핀을 아두이노에 연결합니다 (SS_PIN, RST_PIN, MOSI, MISO, SCK).

요약

코일(인덕터)은 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 전류를 제한하거나 필터링, 전력 변환, 에너지 저장, 자기장 감지 등의 기능을 수행합니다. 아두이노와 함께 사용할 때는 목적에 맞게 회로를 구성하고, 코일의 특성을 잘 이해하여 프로젝트에 적용해야 합니다.