3. Arduino - Breadboard(빵판)의 구성 및 사용법

. Arduino를 처음 접하면서 사용하게 되는 도구 중 하나가 바로 Breadboard, 빵판이라고 불리는 녀석이다. 필자는 20대 초반에 잠깐 전기 관련 전공을 접한 적이 있어서 빵판이 낯설지는 않았지만, 그렇다고 썩 잘 알고 있는 것도 아니라 인터넷 자료를 통해 옛 기억을 살려야만했다. 다행히 기억이 돌아와서 포스팅에 큰 문제는 없을 듯 하다. 아마 Arduino 이야기를 하다가 빵판 이야기를 하는 필자가 더위먹지 않았나 걱정하시는 분들이 있을지 모르겠지만, 날씨는 충분히 시원해졌으니. 그런 걱정은 하지 말자. 다 필요가 있어서 하는 설명이다.

 

1. Breadboard란 무엇이고 왜 사용하는가?

 

빵판이 무엇을 하는 녀석인지 설명하기 전에, 이 녀석의 모양을 살펴보자. 일반적으로 아래의 사진처럼 생겼다.

 

마치 빨래판 같은 것에 구멍이 송송 나 있는 형태인데, 구멍 아래에 전기 회로가 존재하고 있다. 따라서 저 구멍에 전기 부품을 연결하면, 전기 부품이 동작하는 것을 확인할 수 있다. 

 

이쯤되면, 왜 굳이 빵판을 사용하는지 이해가 안되시는 분들이 있을 듯 하다. 그냥 전선 연결해서 부품 연결하면 되는거 아닌가? 음... 전기 부품의 끝과 전선 끝을 유연하게 묶어줄 수 있다면 그렇게 해도 된다. 하지만 대부분의 전선과 전기 부품의 끝은 구리나 그 밖의 전기가 통하는 금속제로 이루어져있다. 따라서 이들을 견고하게 연결하기 위해서는 납땜이 필요하다. 하지만, 만약 회로 설계를 잘못해서 납땜을 잘못했다면?? 그 부품은 버려야된다. 정리하자면, 빵판은, 회로 구성을 시험하기 위해 사용하는, 실험장의 성격이 강한 회로다.

 

 

2. Breadboard의 회로 구성

 

빵판의 회로는 육안으로 확인하는 것이 불가능하다. 하지만, 대부분의 빵판은 아래와 같은 형태로 구성되어 있다.

 

빵판을 위의 사진처럼 세우고 본다면, 가운데를 기점으로 정확히 상하 대칭을 이루는 것을 확인할 수 있다. 그리고 하나의 대칭면은, 5열 종대로 늘어선 구멍들이 가운데에(녹색 박스), 2열 종대로 늘어선 구멍들이 측면에 위치한 것을 확인할 수 있다(빨간 박스). 녹색 박스 안의 구멍은 세로 방향으로 회로가 연결되어 있고, 빨간 박스 안의 구멍들은 가로 방향으로 회로가 연결되어 있다. 

 

빨간 박스 내의 회로는 버스띠(Bus strip)라고 하며, 전원 공급원과 초록 박스 내 회로 사이를 연결해주는 역할을 한다. 이 회로를 자세히 살펴보면, +(빨강)와 -(파랑) 회로로 구성된 것이 보이는데, 만약 건전지를 전원으로 회로구성을 한다면, (+)회로는 건전지의 (+) 부분과 연결되며, (-)는 건전지의 (-) 부분과 연결된다. Arduino에서는 (+)회로는 Arduino에서 전원이 공급되는 부분과 연결되며, (-) 회로는  GND 선과의 연결에 사용된다.

 

 

* GND(Ground): 우리가 일반적으로 사용하는 수도를 생각해보자. 상수도에서 정화된 물이 가정에 공급되고, 그 물을 사용해 밥을 짓고 씻고, 빨래하는 등의 일을 수행할 수 있다. 하지만 사용이 다 된 물이 하수를 통해 빠져나가지 않고 그대로 머물러 있는다면?? 사람이 살던 집은 금세 물고기 집이 될 것이다. 전기도 마찬가지다. 수압(전압)에 의해 들어온 물(전기)이 집안(회로)에 그대로 남아있는다면..?피카츄가 좋아하겠지

 

 

녹색 박스 내의 회로는 단자회로(Terminal Strip)라고 하며, 전기 부품 및 소자들이 연결되는 회로다. 세로로 5개의 구멍이 하나의 회로를 이루며, 하나의 전기 부품을 회로에 적용할 때에는 같은 회로 내에서 연결되지 않도록 주의해야한다.

 

 

 

*  주의해야 하는 이유는 무엇일까?

초등 교육을 받았다면 기억하겠지만, 전류는 양극에서 음극으로 흐른다.(물론, 물리적으로 따져본다면 음전하인 전자의 흐름 때문에 전기가 발생한다.(음극에서 양극으로 이동하는 물질 때문에 전기가 발생한다는 말이다) 하지만, 전류의 정의가 움직이지도 않는 양전하의 움직임으로 정의되는 바람에...) 그리고, 양극과 음극 사이에 전자의 이동을 방해하는 물질이 없다면, 전자는 저 선로를 아우토반 질주하듯이 달릴 것이고, 질주하는 전자의 마찰때문에 회로는 불타버리게 된다(숏트난다고 하는 말이 이 말이다).

 

만약, 양극에서 음극으로 연결된 회로가 2개가 있고,  하나의 회로에 저항이나 기타 전기 부품이 존재한다면 어떨까?

 

 명절 귀성길에 막히는 길로 귀향하는 것을 좋아하는 사람 없듯이, 전자들도 막히는 길을 선호하지 않는다. 따라서 대부분의 전자의 움직임은, 저항이 있는 회로가 아닌 남은 하나의 회로로만 진행되며, 이 때문에 회로에 숏트가 발생한다. 

 

빵판의 단자회로에서도 마찬가지다. 만약 하나의 회로 위에, 단 하나의 전자 부품을 중복연결시킨다면, 해당 단자회로는 사용 불능이 되어버릴 수 있다. 

 

 

Arduino와 뗄레야 뗄 수 없는 빵판에 대해 간략히 알아보았다. 다음 포스팅에서는 브레드보드에 회로를 연결하여, 발광 다이오드를 점멸하는 작업에 대해 포스팅하려 한다.

 

FIN.