Wiring 하드웨어는 마이크로컨트롤러 라고 하는 우표크기의 작은 컴퓨터를 내장하고있는 작은  회로 보드입니다. 이 컴퓨터는 Wiring 프로그래밍 개발환경에서 프로그램하여 모든 종류의 센서 그리고 액츄에이터를 제어합니다. 센서란 주위환경(예: 온도, 빛, 물체간의 거리 등)으로부터 정보를 얻어내는 장치 또는 소자 입니다. 액츄에이터는 물리적 세계(빛, 물체의 이동, 온도 등)를 변화(응답)하게 하여 교감 할 수 있는 예술을 창조 가능하게 하는 장치 또는 소자 입니다. 

마이크로 컨트롤러는 프로그래밍의 개념을 넣어야 하는 전자회로 이므로 테스트 시에는 조금 어려운 점을 가지고 있습니다. 같은 마이크로 컨트롤러라도 목적하는 바와 요구사항에 맟추어 소프트웨어 프로그램을 달리하거나 수정하면 다르게 동작합니다.

센서나 액츄에이터를 부착하기 위하여 Wiring 보드는 핀(Pin) 이라고 하는 커넥터 셋을 제공합니다. 핀은 입력(INPUT) 또는 출력(OUTPUT) 으로 설정할 수 있으며 센서로부터 데이터를 가져오거나 액츄에이터를 구동할 수 있습니다. 센서는 여러 종류가 있지만 신호 종류 관점에서 디지털 형과 아나로그 형으로 나눌 수 있습니다. 디지털(Digital) 이란 스위치와 같이 ON/OFF, HIGH/LOW 라고 하는 두개의 가능한 상태로 표현하는 방법이나 특별한 통신프로토콜을 말합니다. 아나로그는 휘도, 온도와 같이 연속적인 영역의 값으로 표현되는 신호입니다.  

Wiring 하드웨어는 USB 포트에 의하여 PC 와 연결합니다. 이 연결은 Wiring 프로그래밍 환경에서 만들어진 프로그램을 업로딩(라이팅) 하거나 PC 의 응용 프로그램과 통신하기 위하여 사용합니다. PC 는 Wiring 하드웨어를 하나의 시리얼 포트로 인식합니다. 많은 응용에서 데이터를 읽거나 쓰는 것이 가능하도록 해줍니다.

Wiring 하드웨어는 3 가지의 가능한 시나리오가 있을 수 있습니다. Wiring 보드가 혼자서만 동작하는 스탠드어론(standalone)형, 컴퓨터와 연결된 연동형 그리고 여러 개의 Wiring 보드가 연결된 네트윅형 입니다. 

Wiring 하드웨어는 2 종류입니다. : Wiring I/O 보드 ( 왼쪽 그림 ) 과 WiringMini (오른쪽 그림) Wiring I/O 보드는 즉시 사용 가능하도록 USB 포트가 보드에 부착되어 있어 특별한 준비과정이나 작업이 필요하지 않음으로 교실에서 프로그램을 다운로드(라이팅)하여 즉시 사용할 수 있습니다. WiringMini 는 크기가 작게 만든 것입니다. USB 커넥터를 포함하지 않아 USBAdapter를 사용하여야 합니다. WiringMini는 크기가 작기 때문에 브레드보드에 직접 부착하여 사용이 가능합니다.    

Winring 하드웨어는 완전하게 조립 그리고 검사되어 즉시 사용 가능합니다. Wiring 하드웨어는 RoHS (Restriction of Hazardous Substance Directive)를 만족합니다.

 

 

Digital I/O pins / 디지털 I/O 핀
Digital I/O ports
Analog input pins
PWM (analog) output pins
Serial ports
Pins with special functionality
External interruprs pins
Need extra I/O? Additional digital I/O
Indicative LEDs
Power supply

 

 

Digital I/O Wiring 하드웨어는 43 개의 디지털 핀을 가지고 있으며 Wiring 개발 환경에서 Wiring 프로그램 언어에 의하여 개별적으로 입력이나 출력으로 설정할 수 있습니다. 디지털 핀이 INPUT 으로 설정되면 모든 종류의 센서가 주는 값 ON 또는 OFF를 읽을 수 있습니다. 핀이 OUTPUT 으로 사용되면 전구, 모터, 가정용 전기기기를 ON 또는 OFF 할 수 있습니다. 핀 48 은 OUTPUT 전용으로 설계되어 있으며 보드에 LED 와 연결되어 있어 프로그램을 빠르게 테스트 하거나 진단하는 용도로 사용합니다.

 

 

Digital I/O ports Wiring 하드웨어는 5 개의 디지털 포트를 가지고 있습니다. 포트는 8 개의 핀으로 구성됩니다. 외부 장치로 병열로 데이터를 보내거나 읽어올 수 있습니다. 모든 포트는 액정표시장치(LCD)나 프린터를 사용할 때 유용합니다. 각각의 포트는 Wiring 프로그램 환경에서 Wiring 언어에 의하여 개별적으로 입력 또는 출력으로 구성할 수 있습니다. 

 

 

Analog inputs Wiring 하드웨어는 8 개의 아날로그 입력이 있으며 0-5V 범위의 전압을 읽을 수 있습니다. 내부에서 전압은 0 에서 1023 의 숫자로 변환됩니다. 이 입력들은 센서의 종류에 따른 빛의 양, 온도, 근접, 위치등과 같은 연속적인 값을 측정할 때 사용할 수 있습니다.

 

 

PWM (analog) outputs Wiring 하드웨어는 6 개의 PWM(펄스 폭 변조) 출력을 가지고 있습니다. PWM 이란 1 초 동안에 ON 과 OFF를 수 천회 반복합니다. 빛의 양이나 모터의 속도를 조절하는 효과를 나타냅니다. 

 

 

Serial ports Wiring 하드웨어는 2 개의 시리얼 포트를 가지고 있습니다. 하나는 Serial 이고 다른 하나는 Serial1 입니다. Serial 은 Wiring 보드에서 핀32(Rx) 그리고 핀33(Tx)이며 USB 커넥터와 연결되어 있습니다. Wiring 개발환경에서 프로그램 하여 Wiring 하드웨어를 프로그래밍(Flash 라이팅)하거나 다른 장치와 통신할 수 있습니다. Seral1 은 I/O 핀의 2 (Rx) 그리고 3(Tx)에 연결되어 있습니다. 

 

 

Pins with special functionality Wiring 하드웨어는 ISP 와 i2c 로 알려진 TWI (I2C/2선 인터페이스) 인터페이스를 제공합니다. TWI 는 128 개의 센서/액츄에이터를 하나의 네트웍으로 구성할 수 있도록 하며 단지 2 개의 핀에 의하여 연결된 전부를 제어할 수 있습니다. Wiring 라이브러리를 사용하면 127개의 Wiring 보드를 연결하여 네트웍 구성이 가능합니다.  

 

 

 

External interrupts pins 외부에서 발생한 신호를 Wiring 하드웨어에서 인터럽트 처리할 수 있습니다. 0 부터 7 까지 번호가 부여된 8 개의 외부 인터럽트가 있습니다. Wiring 하드웨어는 핀 0,1,2,3,36,37,38 그리고 39를 인터럽트로 사용합니다. Pin 0과 Pin1은 데이터 입력/출력, TWI(I2C)와 중복됩니다. 그리고 Pin2와 Pin3은 Serial1 시리얼 포트로 중복됩니다. (Pin에 여러 개의 기능이 중복되면 하나만 사용 가능합니다.) 

 

 

 

Extra digital I/O 더 많은 I/O 핀이 필요하다면 아나로그 입력핀을 디지털 I/O 핀으로 전환하여 사용 가능합니다. 40 부터 47 까지의 번호가 할당됩니다. 아나로그에서 디지털 입출력으로 전환된8 핀 조합은 port5 가 됩니다.

 

 

Indicators Wiring 하드웨어는 파워(녹색)LED 가 있으며 전원이 공급되어 있는 동안 ON 됩니다. 진단용 노란색 LED 가 있습니다. 이 진단용 노란색 LED 는 Wiring 보드에 부착되어 있으며 Pin 48으로 할당되어 있습니다. 입력으로 설정하여 사용할 수 없습니다. Wiring 보드에는 Serial 시리얼 통신토프(USB) 의 데이타 출력을 표시하는 노란색 LED 와 입력을 표시하는 빨간색 LED 가 있습니다. 

 

 

Power supply  

일반적으로 7-13 Volts  800 mA 의 전원공급장치(DC 아답터)를 사용합니다. 커넥터는 내심이 +극이어야 합니다.

전류를 크게 소모하지 않는 간단한 실험이라면 Wiring 하드웨어는 컴퓨터의 USB 포트로부터 전원을 공급 받아 사용합니다. 

Wiring 하드웨어는 외부 배터리나 정 전압 파워 서플라이를 사용할 수 있습니다. 

USB 케이블(일반적인 USB프린터 케이블)이 Wiring 하드웨어와 컴퓨터를 연결하기 위하여 필요합니다. WiringMini 는 USBAdapter 를 사용하여 컴퓨터와 연결합니다.