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UML을 이용한 아두이노 어플리케이션 설계
A Software Design Method for Arduino Applications using UML 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.15 no.8, 2015년, pp.1 - 8  

박기창 (동신대학교 실감미디어기반조성사업단) ,  이현철 (동신대학교 디지털콘텐츠학과) ,  김은석 (동신대학교 디지털콘텐츠학과)

초록
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아두이노는 오픈소스 기반 프로토타이핑 플랫폼으로, 미디어아트, 시뮬레이션, 인터랙션 장치 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 아두이노 어플리케이션은 C언어를 기반으로 개발되기 때문에 프로그램의 효과적인 설계명세 양식을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 표준 객체지향 모델링 언어인 UML의 확장 매커니즘을 이용한 아두이노 어플리케이션 설계방법을 제안한다. 제안한 방법을 통해 아두이노 어플리케이션의 주 기능인 디지털 입출력, 아날로그 입출력 등을 UML 표기법을 이용하여 명세할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Arduino is an open-source prototyping platform. It has been used in diverse areas including media-art, simulation and interaction devices. The Arduino application does not provide an effective form of software design specification, since it is basically developed in C Programming language. In this p...

주제어

#아두이노   #통합모델링언어   #소프트웨어 설계  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 UML의 확장 매커니즘을 통해 아두이노 어플리케이션의 주 기능이 디지털 I/O, 아날로그 I/O 관련 어플리케이션에서 활용할 수 있는 설계방안을 제시한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
  • 본 논문에서는 UML을 사용한 아두이노 어플리케이션 명세방법을 제안하였다. 주 명세대상을 한정하기 위해 54개의 아두이노 소스코드에 등장한 함수의 빈도를 조사하여 주 기능이 데이터 입출력임을 확인하고, 이에 따라 UML 확장 매커니즘인 스테레오타입, 태그정의를 통해 명세 요소를 제시하였다.
  • 아두이노 개발 레퍼런스 사이트에 명시된 함수 중 총 28종의 함수가 등장하였으며, 이중 가장 출현빈도가 높은 함수는 Serial.print()로 이는 어플리케이션의 실행결과 확인을 위한 목적으로 자주 등장하였다. 다음으로 digitalWrite(), pinMode(), delay(), analogWrite(),Serial.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
아두이노 어플리케이션에서 사용하는 함수의 특징은 무엇인가? 아두이노 어플리케이션은 일반적인 C 프로그램과 달리 main() 함수가 존재하지 않으며, 대신 setup(), loop() 함수를 포함한다. setup()함수는 프로그램이 구동될 때,한번 실행되며 이후 loop()함수를 반복적으로 실행하게 된다. 기본 제공 함수로는 디지털 입출력, 아날로그 입출력 등의 장치인터페이스 함수와 시간, 수학, 비트연산, 삼각함수, 인터럽트 등이 있다. 아두이노 개발 레퍼런스 사이트[18]에는 함수를 기능 및 역할에 따라 [표2]와 같이 13개의 그룹으로 구분하고 있다.
아두이노란 무엇인가? 아두이노는 오픈소스기반 마이크로컨트롤러 보드로,2005년 이탈리아 Massimo Banzi, David Cuartielles,Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis 등 에 의해 개발되었다. 아트멜(Atmel)사의 8비트 AVR 마이크로컨트롤러 칩을 사용하는 아두이노는 빛, 온도, 소리, 거리 등을 센서를 통해 감지하고, 이를 이용한 사용자 상호작용 처리에 용이하기 때문에 미디어아트, 시뮬레이션, 인터랙션 장치개발 등에 주로 사용된다.
아두이노 어플리케이션은 무엇을 이용하여 개발되는가? 아두이노 어플리케이션은 C언어 문법을 사용하는 스케치(sketch)를 사용하여 개발된다. 아두이노는 프로세싱[7]과 Wiring[8]의 영향을 받아 개발환경이 [그림 2]와 같이 프로세싱과 거의 동일하고, 유사한 문법을 사용하며, 프로세싱, Max/Msp, Flash 등과의 연동을 통해 다양한 콘텐츠 개발도 가능하다.
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참고문헌 (21)

  1. 박소희, 박종승, "아두이노 장치를 활용한 사용자의 공포 정도 측정", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, pp.1934-1935, 2014. 

  2. 박소희, 박종승, "Unity3D와 아두이노를 이용한 사용자의 생체 신호 실시간 반영", 학국정보과학회 동계학술발표회, pp.1445-1447, 2014. 

  3. 고정운, 박성준, "아두이노를 활용한 노인용 인지 기능 향상 기능성 게임", 한국정보기술학회논문지, 제13권, 제4호, pp.111-119, 2015. 

  4. 박상하, 김서영, 이부형, "블루투스, GPS를 이용한 아두이노기반 자동차 사고 대응 시스템", 한국통신학회 추계종합학술발표회, pp.114-115, 2014. 

  5. 강진원, 김진성, 전유빈, "아두이노를 이용한 식물 관리 시스템", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, pp.1818-1820, 2014. 

  6. 하유이, 김이경, "공연예술에서의 표현 확장을 위한 웨어러블 컴퓨터 연구", HCI 학술대회, pp.633-636, 2014. 

  7. https://processing.org/reference/environment/#Overview 

  8. http://wiring.org.co/about.html 

  9. 이진호, 심재환, 최진영, 고병령, "임베디드 소프트웨어 설계 명세서의 개발", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, pp.212-215, 2011. 

  10. L. F. Fernandez and A. V. Moreno, "An Introduction to UML Profiles," The European Journal for the Informatics Professional, Vol.4, No.2, pp.6-13, 2004. 

  11. 고민혁, 국승학, 윤상필, 김현수, "안드로이드 애플리케이션 개발을 위한 UML 프로파일", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, 제38권, 제1호, pp.148-151, 2011. 

  12. 서용진, 문대건, 국승학, 김현수, "iOS 애플리케이션을 위한 UML 프로파일", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, 제38권, 제1호, pp.116-119, 2011. 

  13. 민법기, 국승학, 김현수, "윈도우폰7 플랫폼 기반 스마트 디바이스 애플리케이션의 모델링을 위한 UML 프로파일", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, 제38권, 제1호, pp.120-123, 2011. 

  14. J. L. Filho, G. B. Sampaio, F. R. Nalon, and K. A. de V. Borges, "A UML Profile for Conceptural Modeling in GIS Domain," Workshop DE@CAiSE, pp.18-31, 2010. 

  15. 이우진, 최일우, "효과적인 USN 어플리케이션 설계를 위한 UML 프로파일", Entrue Journal of Information Technology, 제11권, 제2호, pp.215-226, 2012. 

  16. B. P. Douglass, UML for the C programming language, IBM, 2009. 

  17. http://www.drdobbs.com/cpp/uml-for-c-progr ammers/184401948 

  18. http://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage 

  19. J. Blum, Exploring Arduino, wiley, 2013. 

  20. http://staruml.io/ 

  21. http://www.omg.org/spec/OCL/ 

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