피지컬 아두이노 소프트웨어 교육도구 피지컬 아두이노 소프트웨어 교육도구 소프트박스(softbox) softbox 교육도구는 주변환경과 밀접한 7종의 센서입력부와 입력부를 처리하여 제어와 통신을 담당하는 제어통신부, 센서 입력을 읽고 분석하여 제어가 가능한 5종의 구동출력부를 인쇄회로기판(PCB) 위에 견고하게 모아 제작한 피지컬 아두이노 소프트웨어 교육도구입니다. softbox는 가장 기본적인 “아두이노 피지컬 소프트웨어 교육도구”로서 학생들과 일반인이 처음으로 소프트웨어를 배우기에 적합한 도구입니다. 기본 교육 과정을 마치면 수준에 따른 프로젝트를 진행하게 되는데 이러한 프로젝트를 통해 창의적인 아이디어를 소프트웨어로 구현하는 과정을 배우도록 하는 것이 바로 “프로젝트 실습에 따른 코딩교육”이며 프로젝트를 실행하기 위한 다양한 소스코드와 메이커 활동에 필요한 콘텐츠를 제공합니다. softbox 특징 •견고하게 제작되어 고장이 없고, 반복적인 사용이 가능 •점퍼선을 제거하고 모듈화 하여 소프트웨어 교육에 시간 집중 •아두이노 통합개발환경인 Sketch 환경에서 소프트웨어 교육 •블럭코딩을 지원하는 엔트리, mblock 환경에서 모든 입출력 제어 가능 •arduino UNO 보드와 환경이 동일하고 확장이 용이한 mega2560 사용 •센서입력부(7종), 구동출력부(5종), 제어통신부(2종) 3부분으로 구성 •USB 연결 케이블로 간단한 소프트웨어 교육환경 구성 •태블릿, 스마트폰을 사용하여 프로그래밍이 가능함(otg usb 케이블) •연결선과 USB 통신 케이블로 간단하게 실습 •다양한 프로젝트 기반의 소프트웨어 교육 프로그램 지원 •메이커들의 창작활동을 돕는 프로그램 개발과 필요 부품 지원 •창의적인 아이디어를 즉시 테스트 가능 •단순한 융합 프로젝트를 즉시 실행 가능

1. softbox(소프트박스)
제품 소개

2. 피지컬 아두이노 소프트웨어 교육도구
softbox(소프트박스) 제품 소개 & 퀵스타트 가이드
softbox 교육도구는 주변환경과 밀접한 7종의 센서입력부와 입력부를 처리하여 제어와 통신
을 담당하는 제어통신부, 센서 입력을 읽고 분석하여 제어가 가능한 5종의 구동출력부를 인
쇄회로기판(PCB) 위에 견고하게 모아 제작한 피지컬 아두이노 소프트웨어 교육도구입니다.
softbox는 가장 기본적인 “아두이노 피지컬 소프트웨어 교육도구”로서 학생들과 일반인이 처
음으로 소프트웨어를 배우기에 적합한 도구입니다. 기본 교육 과정을 마치면 수준에 따른 프
로젝트를 진행하게 되는데 이러한 프로젝트를 통해 창의적인 아이디어를 소프트웨어로 구현
하는 과정을 배우도록 하는 것이 바로 “프로젝트 실습에 따른 코딩교육”이며 프로젝트를 실
행하기 위한 다양한 소스코드와 메이커 활동에 필요한 콘텐츠를 제공합니다.
1. 소프트박스 구성
온 · 습도센서 스피커 아두이노 메가
조도(빛)센서 RGB LED 블루투스
충돌(근접)센서 스텝모터
소리(사운드)센서 캐릭터 LCD
진동(충격)센서 OLED
초음파(거리)센서
조이스틱

3. 2. 소프트박스 구성품 배치

4. 3. 제어통신부
메인보드 : Arduino Mega (ATmega2560)
상세사양
Microcontroller: ATmega2560
Operating Voltage: 5V
Input Voltage (recommended): 7-12V
Input Voltage (limits): 6-20V
Digital I/O Pins: 54 (of which 14 provide PWM output)
Analog Input Pins: 16
DC Current per I/O Pin: 40 mA
DC Current for 3.3V Pin: 50 mA
Flash Memory: 256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM: 8 KB
EEPROM: 4 KB
Clock Speed: 16 MHz
블루투스 : HC-06
 입력전압 : 3.6~~6V
 소비전력: unpaired 30mA, paired 10mA
 통신거리 : 10m
 통신방식 : 8 data bits, 1 stop bit, no parity 설정 :
AT Command 사용(보레이트, 패스, 변수)
 크기 : 3.57cm*1.52cm

5. 4. 센서입력부 - 7종의 센서입력부
센서명 외형 이미지 상세사양
온 · 습도센서 작동 전압: 3.3V ~ 5V
측정 온도: 0~50℃
온도 정밀도: ±2℃
측정 습도: 20~90% RH
습도 정밀도: ±5%
크기: 30 x 21 mm
조도(빛)센서 CDS 조도 센서
디지털/아날로그 사용가능
작동전압 3.3~5V
사용전류 15mA
크기 31.5 x 14mm
충돌(근접)센서
ZAS-MIZ-C54
적외선 근접센서
동작전압: 3.3~5V
검출거리: 약 30mm이하
크기(Size) : 52mm x 15mm x 8mm
소리(사운드)센서 LM393
사용 전압: 3.3V ~ 5V
마이크 소리입력
디지털 / 아날로그 입력
가변저항(potentiometer)을 이용하여
감도 조절 가능
사이즈 : 32mm x 17mm
진동(충격)센서 진동 및 충격 감지센서
상태 확인 LED 내장
작동 전압: 3.3V ~ 5V
크기: 25 x 21 mm
무게: 4g
초음파(거리)센서
HC-SR04
입력 전압 : 3~5.5V
측정 범위 : 2~450cm (5V 기준),
2~400cm (3.3V 기준)

6. 조이스틱
5pin Joystick
디지털, 아날로그 인터페이스
X, Y 좌표 측정 및 푸시 버튼
5핀 조이스틱
조립식 3mm 구멍
작동 전압: 3.3V ~ 5V
크기: 37 x 31 x 32 mm
무게: 13g
5. 구동출력부 : 5종의 구동부
구동부 외형 이미지 상세사양
스피커 부저 스피커 모듈
디지털 인터페이스
작동 전압: 3.3V ~ 5V
크기: 26 x 21 mm
무게: 3g
RGB LED 10mm RGB LED 장착모듈
총 1650만가지의 색상 표현
작동 전압: 3.3V ~ 5V
작동 전류: 10~60mA
크기: 23 x 21 mm
무게: 4g
스텝모터 스텝모터/모터드라이버 일체형
회전각도, 방향, 속도 제어
작동 전압: 5V
감속비: 1/64
회전속도: 분당 0~18 회전
크기: 57 x 41 x 31 mm
스텝모터: 28BYJ-48
드라이버: ULN2003
캐릭터 LCD 16x2 캐릭터 LCD
1602 LCD
초록색백라이트
밝기조절 : 10K ohm 가변저항 사용

7. OLED OLED 드라이버 IC : SSD1306
해상도: 128x64
화각 : 160도
사이즈 : 2.7 x 2.8cm
통신방식 : I2C
4핀 OLED 디스플레이 모듈
6. 제품 특징
Softbox는 아래와 같은 다양한 환경에서 소프트웨어를 배울 수 있는 최상의 환경을 제공한다.
softbox 아두이노 소프트웨어 교육도구의 특징은 아래와 같다.
▪주변에서 쉽게 경험할 수 있는 센서와 구동부를 사용하여 쉽고 즐겁게 소프트웨어를 배울
수 있는 환경을 구성.
▪아두이노 연결 케이블을 사용하여 PC와 노트북만 있으면 언제 어디서든 소프트웨어를 배우
는 환경을 구성.
▪오픈소스 소프트웨어와 하드웨어를 사용하므로 새로운 센서와 구동부를 연결하여 사용이 가
능하도록 설계.

8. ▪견고하고 재사용이 가능: 견고하게 제작되어 부서지거나 고장이 없으며 학생이 여럿인 가정
에서도 누구나 다시 사용하고 수준에 맞게 프로젝트를 스스로 실습 기능.
▪비용절감: 가격이 비싼 교육도구들은 상대적으로 콘텐츠가 어렵고 따라 하기 어렵지만 소프
트박스는 하드웨어적으로 모두 연결되어 있으므로 다른 비용이 들지 않는다.
▪OTG USB 케이블을 이용하여 갤럭시노트와 같은 안드로이드 태블릿을 사용하여 소프트웨어
교육과 실습이 가능하다.
▪창의적인 프로젝트 설계가 가능: 주변환경에 익숙한 센서와 액츄에이터를 사용하므로 창의
적인 프로젝트 설계가 가능. 예)빛의 밝기에 따른 음악연주, 온도에 따라 변하는 전등, 거리에
따라 밝기와 소리가 변하는 인형 등)
▪소프트웨어 교육 콘텐츠는 교재와 강의 자료, 동영상, 소스코드, 메이커 프로젝트 제공
(제공 홈페이지 http://www.diymaker.net)
softbox 특징
•견고하게 제작되어 고장이 없고, 반복적인 사용이 가능
•점퍼선을 제거하고 모듈화 하여 소프트웨어 교육에 시간 집중
•아두이노 통합개발환경인 Sketch 환경에서 소프트웨어 교육
•블럭코딩을 지원하는 엔트리, mblock 환경에서 모든 입출력 제어 가능
•arduino UNO 보드와 환경이 동일하고 확장이 용이한 mega2560 사용
•센서입력부(7종), 구동출력부(5종), 제어통신부(2종) 3부분으로 구성
•USB 연결 케이블로 간단한 소프트웨어 교육환경 구성
•태블릿, 스마트폰을 사용하여 프로그래밍이 가능함(otg usb 케이블)
•연결선과 USB 통신 케이블로 간단하게 실습
•다양한 프로젝트 기반의 소프트웨어 교육 프로그램 지원
•메이커들의 창작활동을 돕는 프로그램 개발과 필요 부품 지원
•창의적인 아이디어를 즉시 테스트 가능
•단순한 융합 프로젝트를 즉시 실행 가능

9. 7. 제품구성
softbox 제품구성은 softbox 교육도구와 USB 케이블, 교재로 구성된다.
소프트박스 교육도구 USB / OTG 연결케이블 교재
8. 교육과정
창의 융합 아두이노 소프트웨어 교육 과정은 최소한 16시간으로 구성된다. 12시간은 소프트웨
어 개념, 블럭코딩, 아두이노 개발환경에서 소프트웨어 프로그래밍을 배운다. 4시간은 프로젝
트에 기반한 메이커 과정을 체험하는 시간으로 softbox를 활용하여 배운 과정을 메이커 활동
을 통해 완성하는 과정이다.
아래 softbox 소프트웨어 교육도구를 사용한 한 학기 과정의 16차시 과정을 나타내었다. 비
전공 학생이나 전공 기초과정으로 한 학기 수업을 진행하는 일정에 맞도록 설계하였고 프로
젝트 기반의 메이커 활동은 형편에 맞게 조정하여 교육을 진행하도록 한다.
softbox 소프트웨어 교육 내용(16차시 48시간)
차시 수업주제 상세내용 구분
1 소프트웨어란? 소프트웨어 교육이란?
소프트웨어와 생활
정보를 다루는 소프트웨어
2 컴퓨터와 소프트웨어 컴퓨터 프로그래밍
소프트웨어의 종류와 분야

10. 3 순서도와 랩터 순서도 그리기
랩터 프로그램 설치와 사용법
랩터를 이용해 프로그래밍 연습
4 변수 배우기 변수, 배열의 의미
다양한 자료구조
랩터를 이용해 프로그래밍 연습
5 연산자 배우기 산술, 비교, 논리 연산자
비트, 증감 연산자
6 제어구조 배우기 조건, 판단, 점프 구조
순차, 선택, 반복 제어문
7 함수 배우기 함수의 기능
함수 사용법 – 라이브러리, API
8 softbox 센서입력부 소프트웨어1 온습도센서, 조도센서, 충돌센서
9 softbox 센서입력부 소프트웨어2 소리센서, 진동센서, 초음파센
서, 조이스틱
10 softbox 구동출력부 소프트웨어 스피커, RGB LED, 스텝모터
캐릭터 LCD, OLED 한글 출력
11 softbox 제어통신부 소프트웨어 스마트 폰 센서와 앱
블루투스 연동하여 제어하기
12 메이커프로젝트 – 스마트 화분제작 1 스마트 화분 알아보기
스마트 화분 시나리오 구성
입력부, 출력부 프로그램
13 메이커프로젝트 – 스마트 화분제작 2 제작하기
14 메이커프로젝트 – 반응하는 인형 1 반응하는 인형 알아보기
인형 기능. 외관 디자인
입력부, 출력부 프로그램
15 메이커프로젝트 – 반응하는 인형 2 제작하기
16 프로젝트 – 창의 융합 과정 개선 아이디어 도출
문제 해결 방식의 학습
창의 융합으로 문제 해결하기

11. 9. 프로젝트기반 창의소프트웨어 교육(메이커 활동)
Maker Movement(메이커 운동)이란 메이커 문화 확산 운동을 말하여 DIY(Do it Yourself) 문
화의 발전된 형태이다. 새로운 기술의 발전으로 누구나 자신이 원하는 것을 스스로 쉽게 만들
고 서로 공유할 수 있게 되었다.
제작자와 사용자간의 경계가 허물어지는 동시에, 자신이 만든 결과물을 다른 이들과 서로 공
유하며 피드백을 주고받는 새로운 영역이 만들어지고 있는 것이다. 이러한 움직임을 메이커
문화(Maker Culture)라 부르는데, 이 문화를 이끌고 있는 ‘메이커(Maker)’들이 빠르게 늘어나
고 있다.
아두이노 소프트웨어 교육을 이수한 학생들은 메이커 실습 프로젝트는 준비된 재료(케이스,
센서, 전원부. 아두이노 보드, 구동부 등)를 가지고 학생들이 직접 디자인 하고 설계 제작하는
과정이다. 같은 제품이라도 창의적인 아이디어에 따라 많은 다양한 메이커 활동이 진행된다.
- 사물에 다양한 센서, SW, 인터넷을 접목하여 사물인터넷 기본 동작원리를 이해할 수 있고
가정이나 학교 등에서 활용 가능한 DIY 창작 테마
- 자동차, 탱크, 조명, 식물농장, 인터넷토이 등 움직임이 있고, 소리가 나고, 인터넷으로 제어
가 가능한 창작 플랫폼 구성
- 학생 수준별 교과 메이커 프로젝트 과정을 아래 리스트로 나타내었다.
•LED 조명 DIY 창작 체험
•피아노건반 연주 DIY 창작 체험
•박수 소리로 불빛 색깔 제어 DIY 창작 체험
•초인종 멜로디 연주 DIY 창작 체험
•모터로 꾸며보는 간단한 모빌 DIY 창작 체험
•진동 및 지진 감지기 DIY 창작 체험
•야간 침입 경보기 DIY 창작 체험
•온도에 따라 속도가 자동 조절되는 선풍기 DIY 창작 체험
•물체와의 거리에 따라 조명의 밝기를 조절하는 DIY 창작 체험
•소리로 운전하는 사물인터넷 탱크 DIY 창작 체험
•다가가면 달아나는 사물인터넷 자동차 DIY 창작체험

12. •스마트폰을 이용하여 토양의 온 습도 감지 및 물주기
•스마트폰을 이용하여 집안의 온 습도체크 및 선풍기 제어
•스마트폰을 이용하여 장난감 움직임 제어
10. 연락처
김봉조 수석연구원
우. 13837
경기도 과천시 별양상가로 2, 그레이스호텔 602호 창업상권 활성화센터
phone. 010-2334-3005
블로그 : http://www.diymaker.net/
email. kimbongzo@gmail.com