만능기판에 센서나 표시기를 달아 "생각하는" 회로를 만들려면 마이크로컨트롤러 개발 보드가 필요합니다. 입문자가 가장 많이 고르는 세 가지가 아두이노 우노, ESP32, 라즈베리파이 피코입니다. 이름은 비슷해 보여도 동작 전압, 속도, 무선 기능, 개발 환경이 달라 만능기판 회로를 설계할 때 영향이 큽니다. 이 글에서는 세 보드를 표로 비교하고 작품 종류별 선택 기준과 만능기판에 연결할 때의 주의점을 정리합니다. 사양은 대표 제품 기준이며 판매 모델에 따라 다를 수 있으니 구매 전에 데이터시트를 확인하세요.
한눈에 비교
| 항목 | 아두이노 우노(R3) | ESP32 개발 보드 | 라즈베리파이 피코 |
|---|---|---|---|
| 마이크로컨트롤러 | ATmega328P(8비트 AVR) | ESP32(32비트 듀얼코어) | RP2040(32비트 듀얼코어 Arm Cortex-M0+) |
| 동작 클럭 | 16MHz | 최대 240MHz | 133MHz |
| 메모리(RAM) | 2KB | 약 520KB | 264KB |
| 로직 전압 | 5V | 3.3V | 3.3V |
| 무선 | 없음 | Wi-Fi + 블루투스 | 없음(피코 W는 Wi-Fi·블루투스) |
| 아날로그 입력 | 6채널, 10비트 | 여러 채널, 12비트(노이즈·제한 있음) | 3채널, 12비트 |
| 개발 환경 | 아두이노 IDE(C++) | 아두이노 IDE, ESP-IDF, MicroPython | MicroPython, C/C++ SDK, 아두이노 코어 |
| 특징 | 가장 단순하고 자료가 많음 | 무선 IoT, 많은 입출력 | PIO(프로그래머블 입출력), 저렴 |
우노의 후속 모델(우노 R4)은 더 빠른 32비트 칩을 쓰지만 5V 로직과 같은 핀 배치를 유지합니다.
가장 큰 차이: 로직 전압
우노는 5V, ESP32와 피코는 3.3V입니다. 이 차이가 만능기판 회로에서 가장 중요합니다.
- 3.3V 보드의 입출력 핀은 대부분 5V를 허용하지 않습니다. 5V 신호를 직접 연결하면 핀이나 칩이 망가질 수 있습니다.
- 5V 부품(74LS 로직, 일부 센서)을 3.3V 보드와 연결하려면 전압을 맞춰야 합니다(3.3V와 5V 신호 연결).
- 부품이 3.3V에서 동작하는지, I2C 센서가 5V 풀업을 가지고 있지 않은지 확인하세요(I2C 배선 기초).
보드별 특징
아두이노 우노
- 장점: 입문 자료가 가장 많고 핀이 튼튼합니다. 5V라서 LED나 5V 센서를 바로 연결하기 쉽습니다. 핀당 20mA 안팎을 흘릴 수 있어 LED 한 개는 직접 켤 수 있습니다.
- 단점: 메모리가 작고 속도가 느리며 무선 기능이 없습니다. 보드 크기가 큽니다.
- 어울리는 작품: 센서 읽기, 간단한 제어, 학습용, 5V 부품과의 연결이 많은 작품.
ESP32
- 장점: Wi-Fi와 블루투스가 내장되어 사물인터넷 작품에 좋고 속도와 메모리가 넉넉합니다. 절전 모드가 있어 배터리 작품에도 쓰입니다.
- 단점: 3.3V라서 5V 부품 연결에 신경을 써야 합니다. 일부 핀은 부팅 모드를 정하는 용도라 사용에 제약이 있고, 무선 송신 순간에 전류가 크게 늘어 전원이 약하면 재부팅됩니다.
- 어울리는 작품: 인터넷 연결, 스마트홈, 센서 데이터 전송, 블루투스 장치.
라즈베리파이 피코
- 장점: 가격이 낮고 40핀 DIP처럼 만능기판에 꽂기 쉬운 모양입니다. PIO라는 하드웨어 기능으로 타이밍이 정확한 신호(LED 스트립, 맞춤 통신)를 만들 수 있습니다. 문서가 잘 되어 있고 MicroPython으로 쉽게 시작합니다.
- 단점: 기본 모델에는 무선이 없습니다. 3.3V입니다.
- 어울리는 작품: 정확한 타이밍이 필요한 작품, 교육·실험, 저렴한 대량 사용.
작품별 선택 기준
| 작품 | 추천 |
|---|---|
| 처음 배우는 센서·LED 실습 | 우노 |
| 5V 부품(74LS 로직, 5V 센서)을 많이 쓰는 작품 | 우노 |
| 인터넷 연결(온도 데이터를 웹으로) | ESP32 |
| 블루투스로 휴대폰 연결 | ESP32 |
| 정확한 신호 타이밍(LED 스트립, 특수 통신) | 피코 |
| 가장 저렴하게 여러 개 만들기 | 피코(또는 ESP32 계열 저가 보드) |
| 배터리로 오래 동작하는 센서 | ESP32(딥슬립) 또는 전용 저전력 보드 |
전원과 핀 전류
- 세 보드 모두 USB 5V로 전원을 받습니다. 3.3V 보드는 내부 레귤레이터로 3.3V를 만들어 칩에 공급합니다.
- 입출력 핀 하나가 줄 수 있는 전류는 작습니다(수 mA~20mA 수준). LED는 저항을 달아 약 5~10mA로, 모터나 릴레이 같은 부하는 트랜지스터를 거쳐 켜세요(트랜지스터 스위치 회로, 모터·릴레이·솔레노이드 구동).
- 핀 전류의 정확한 한도는 보드와 칩 데이터시트를 확인하세요(데이터시트 읽는 법).
만능기판에 올리기
개발 보드를 직접 납땜하기보다 핀 헤더 소켓을 만능기판에 납땜하고 보드를 꽂는 방식을 권합니다. 고장 났을 때 교체하기 쉽고 보드를 다른 작품에 재사용할 수 있습니다. 소켓 간격과 안테나 위치, 전원 연결의 요령은 개발 보드를 만능기판에 올리는 법에서 자세히 설명합니다.
처음 고른다면
한 가지만 고르라면, 5V 부품과 자료가 풍부한 아두이노 우노로 기초를 익히거나, Wi-Fi가 필요하다면 ESP32, 가격과 정밀한 타이밍이 중요하면 피코를 고르세요. 모두 같은 아두이노 IDE에서 코드를 쓸 수 있으니 한 번 배운 지식은 다른 보드로 이어집니다.
정리
세 보드의 가장 큰 차이는 로직 전압(5V 대 3.3V)과 무선 기능입니다. 3.3V 보드에 5V 신호를 직접 연결하지 말고, 핀에서 큰 전류를 끌어 쓰지 마세요. 다음으로 개발 보드를 만능기판에 올리는 법과 3.3V와 5V 신호 연결을 읽어 보세요.