아두이노 우노 Q 액추에이터
이 가이드에서는 Arduino UNO Q와 Motor Shield Rev3를 사용하여 선형 액추에이터를 제어하는 방법을 배웁니다. 다음을 배우게 됩니다:
- 선형 액추에이터의 작동 원리
- Motor Shield Rev3를 사용하여 액추에이터를 배선하는 방법
- MCU 코드에서 액추에이터를 확장 및 축소하는 방법
- Bridge를 통해 Linux에서 액추에이터를 제어하는 방법
- Telegram을 통해 액추에이터를 원격으로 제어하는 방법
이 튜토리얼은 피드백이 없는 선형 액추에이터를 다룹니다. 위치 제어를 원하시면 아두이노 우노 Q - 피드백이 있는 액추에이터를 참조하세요.
필요한 하드웨어
| 1 | × | Arduino UNO Q | 아마존 | |
| 1 | × | USB Cable for Arduino Uno Q | 아마존 | |
| 1 | × | 선형 액추에이터r | 아마존 | |
| 1 | × | Motor Shield for Arduino | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 12V 전원 어댑터 | 아마존 | |
| 1 | × | DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노용 스크루 터미널 블록 쉴드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노용 브레드보드 쉴드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노용 케이스 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노용 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트 | 아마존 |
공개: 이 포스팅 에 제공된 일부 링크는 아마존 제휴 링크입니다. 이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다.
선형 액추에이터에 대해
선형 액추에이터는 전기 에너지를 직선 운동으로 변환합니다. 확장 및 축소가 가능하므로 밀기, 당기기, 들어올리기 또는 고정에 유용합니다.
선형 액추에이터 핀아웃
선형 액추에이터는 두 개의 와이어를 가집니다:
- 양의 와이어 (종종 빨간색)
- 음의 와이어 (종종 검은색)
작동 원리
12V 선형 액추에이터의 경우:
- 양의 와이어에 12V, 음의 와이어에 GND를 연결하면 → 액추에이터는 확장 되어 한계에 도달할 때까지 최대 속도로 완전히 확장됩니다.
- 양의 와이어에 GND, 음의 와이어에 12V를 연결하면 → 액추에이터는 축소 되어 한계에 도달할 때까지 최대 속도로 완전히 축소됩니다.
- 두 와이어를 모두 GND에 연결하면 → 액추에이터는 중지 됩니다.
Motor Shield Rev3는 이러한 극성 전환을 처리합니다. DIYables_DC_Motor 라이브러리는 방향과 속도를 제어합니다 — motor.run(MOTOR_FORWARD, 255)를 사용하여 최대 속도로 확장하고 motor.run(MOTOR_BACKWARD, 255)를 사용하여 축소하면 됩니다. 중지하려면 motor.brake()를 호출하세요.
※ 주의:
일반 DC 모터와 달리 선형 액추에이터는 하중을 견디고 있을 때 전원이 없어도 위치를 유지할 수 있습니다.
Motor Shield Rev3에 익숙하지 않으신 경우(핀아웃, 작동 원리, 프로그래밍 방법), 먼저 아두이노 우노 Q - DC 모터 실드 튜토리얼을 참조하세요.
배선 다이어그램
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
MCU 코드
Arduino UNO Q는 두 개의 프로세서를 가집니다: STM32 MCU (실시간 하드웨어 제어 처리) 및 Qualcomm MPU (Debian Linux 실행). 이 섹션에서는 STM32 MCU만 프로그래밍됩니다 — Linux 측은 유휴 상태로 유지됩니다. 나중 섹션에서 두 프로세서가 함께 작동하는 방법을 보여줄 것입니다.
아래 코드는 액추에이터를 20초 동안 확장한 다음 20초 동안 축소하는 작업을 반복합니다:
/*
* 이 Arduino UNO Q 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino UNO Q 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-actuator
*/
#include <DIYables_DC_Motor.h>
DIYables_DC_Motor motor(MOTOR_CH_A);
void setup() {
motor.begin();
}
void loop() {
// extend the actuator at full speed
motor.run(MOTOR_FORWARD, 255);
delay(20000); // actuator stops automatically at its limit
// retract the actuator at full speed
motor.run(MOTOR_BACKWARD, 255);
delay(20000); // actuator stops automatically at its limit
}
빠른 단계
- Arduino UNO Q를 처음 사용하시나요? 아두이노 우노 Q 시작하기 튜토리얼을 따라 개발 환경을 준비한 후 진행하세요.
- 실드 스택: Motor Shield Rev3를 Arduino UNO Q 헤더에 단단히 눌러 부착하세요. 액추에이터 와이어를 Channel A 나사 단자에 연결하세요. 12V 전원 공급 장치를 실드의 전원 나사 단자에 연결하세요.
- 연결: USB-C 케이블을 사용하여 Arduino UNO Q를 컴퓨터에 연결하세요.
- Arduino App Lab 열기: Arduino App Lab을 실행하고 Arduino UNO Q를 감지할 때까지 기다리세요.
- 새 App 만들기: Create New App 버튼을 클릭하세요.
- App에 이름을 지정하세요. 예를 들어: DIYables_Actuator
- Create를 클릭하여 확인하세요.
- 새 App 내에서 생성된 폴더와 파일 세트를 볼 수 있습니다.
- sketch/sketch.ino 파일을 찾으세요 — 이것은 MCU 스케치를 붙여넣을 위치입니다.
스케치 붙여넣기: 위의 MCU 코드를 복사하여 스케치 파일에 붙여넣으세요. 다른 파일은 기본값으로 유지하세요.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for DIYables_DC_Motor created by DIYables.io and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- 업로드: Arduino App Lab에서 Run 버튼을 클릭하여 STM32로 컴파일 및 업로드하세요.
- 테스트: 액추에이터가 완전히 확장되고, 일시 중지한 후 완전히 축소되는 작업을 반복해야 합니다.
Linux + MCU Bridge 프로그래밍
Arduino UNO Q는 함께 작동하는 두 개의 프로세서를 가집니다: MPU (Qualcomm, Debian Linux 실행) 및 MCU (STM32, Arduino 스케치를 실행하는 Zephyr OS). 이들은 Arduino_RouterBridge 라이브러리를 사용하여 RPC를 통해 통신합니다 — 절대 원본 시리얼 포트를 통해서는 안 됩니다.
- Motor Shield Rev3와 액추에이터는 MCU (STM32)로 제어됩니다 — DIYables_DC_Motor 라이브러리는 Channel A를 통해 액추에이터를 구동합니다.
- MPU는 액추에이터를 직접 제어할 수 없습니다 — Bridge.call("actuator_extend"), Bridge.call("actuator_retract") 또는 Bridge.call("actuator_stop")을 MCU에서 호출합니다.
- MPU에는 Wi-Fi가 있습니다 — MPU가 Wi-Fi를 갖춘 전체 Debian Linux를 실행하기 때문에 Telegram 명령을 수락하여 액추에이터를 원격으로 제어할 수 있습니다.
- 통신: Linux 측의 Bridge.call()은 MCU 측의 Bridge.provide_safe()를 호출합니다. (motor.run() 및 motor.brake()는 하드웨어 API를 사용하기 때문)
- ⚠️ 예약됨: /dev/ttyHS1 (Linux) 및 Serial1 (MCU)은 Arduino Router에서 사용합니다 — 절대 직접 열지 마세요.
요약하면: MPU가 액추에이터 명령을 전송 → MCU가 Motor Shield를 구동 → 액추에이터가 확장 또는 축소됩니다.
MCU 스케치 — Bridge를 사용한 액추에이터 제어:
/*
* 이 Arduino UNO Q 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino UNO Q 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-actuator
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#include <DIYables_DC_Motor.h>
DIYables_DC_Motor motor(MOTOR_CH_A);
void actuator_extend() {
motor.run(MOTOR_FORWARD, 255);
Monitor.println("Actuator: EXTENDING");
}
void actuator_retract() {
motor.run(MOTOR_BACKWARD, 255);
Monitor.println("Actuator: RETRACTING");
}
void actuator_stop() {
motor.brake();
Monitor.println("Actuator: STOPPED");
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
motor.begin();
motor.brake();
Bridge.provide_safe("actuator_extend", actuator_extend);
Bridge.provide_safe("actuator_retract", actuator_retract);
Bridge.provide_safe("actuator_stop", actuator_stop);
Monitor.println("Actuator Bridge ready");
}
void loop() {}
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — 확장, 일시 중지, 축소, 일시 중지 사이클:
/*
* 이 Arduino UNO Q 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino UNO Q 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-actuator
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
Bridge.call("actuator_extend")
time.sleep(20)
Bridge.call("actuator_stop")
time.sleep(1)
Bridge.call("actuator_retract")
time.sleep(20)
Bridge.call("actuator_stop")
time.sleep(1)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: MCU 스케치에서 Bridge.begin()이 호출되었고 Linux 측에서 Python 스크립트를 실행하기 전에 스케치가 업로드되었는지 확인하세요.
- ⚠️ 경고: 코드에서 /dev/ttyHS1 (Linux) 또는 Serial1 (MCU)을 직접 열지 마세요 — 이는 Arduino Router에서 예약된 것이며 액세스하면 Bridge가 끊어집니다.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: Arduino App Lab을 열고, 새 App을 만들고, Bridge MCU 스케치를 sketch/sketch.ino에 붙여넣고, DIYables_DC_Motor 및 Arduino_RouterBridge 라이브러리를 설치한 후 Run을 클릭하세요.
- Python 스크립트 추가: 위의 Python 코드를 같은 App의 Python 탭에 붙여넣으세요.
- App 실행: Run을 클릭하세요 — Python이 사이클에서 액추에이터를 확장 및 축소합니다.
- 콘솔 확인: Console 탭 → MCU Monitor 서브탭을 열어 액추에이터 상태를 확인하세요.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
Actuator Bridge ready
Actuator: EXTENDING
Actuator: STOPPED
Actuator: RETRACTING
Actuator: STOPPED
Telegram 통합
/extend, /retract 및 /stop 명령을 사용하여 Telegram을 통해 액추에이터를 원격으로 제어하세요.
아직 Telegram 봇이 없으시면, 계속하기 전에 아두이노 우노 Q - 텔레그램 봇을 보고 봇 토큰을 받으세요.
MCU 스케치: 이전 Bridge 섹션의 동일한 MCU 스케치를 유지하세요 — 변경이 필요 없습니다. STM32에 이미 업로드되고 실행 중인지 확인하세요.
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — 액추에이터 제어용 Telegram 봇:
/*
* 이 Arduino UNO Q 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino UNO Q 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-actuator
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
BOT_TOKEN = "YOUR_BOT_TOKEN"
API_URL = f"https://api.telegram.org/bot{BOT_TOKEN}"
last_update_id = 0
def send_message(chat_id, text):
requests.post(f"{API_URL}/sendMessage", json={"chat_id": chat_id, "text": text})
def get_updates():
global last_update_id
resp = requests.get(f"{API_URL}/getUpdates", params={"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5})
return resp.json().get("result", [])
def loop():
global last_update_id
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
msg = update.get("message", {})
chat_id = msg.get("chat", {}).get("id")
text = msg.get("text", "").strip()
if text == "/extend":
Bridge.call("actuator_extend")
send_message(chat_id, "Actuator is EXTENDING.")
elif text == "/retract":
Bridge.call("actuator_retract")
send_message(chat_id, "Actuator is RETRACTING.")
elif text == "/stop":
Bridge.call("actuator_stop")
send_message(chat_id, "Actuator STOPPED.")
else:
send_message(chat_id, "Commands:\n/extend — extend actuator\n/retract — retract actuator\n/stop — stop actuator")
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: YOUR_BOT_TOKEN을 Telegram에서 @BotFather로부터 받은 토큰으로 교체하세요.
- /extend, /retract 또는 /stop을 보내 액추에이터를 제어하세요.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: 이전 섹션의 Bridge MCU 스케치를 사용하세요. (아직 완료되지 않은 경우 먼저 업로드하세요)
- Telegram 스크립트 붙여넣기: 위의 Python 코드를 Arduino App Lab의 App에서 Python 탭에 복사하세요.
- 토큰 설정: 스크립트의 YOUR_BOT_TOKEN을 실제 봇 토큰으로 교체하세요.
- App 실행: Run을 클릭하세요 — 봇이 Telegram 메시지를 수신 대기하기 시작합니다.
- 테스트: /extend, /retract 및 /stop을 보내 액추에이터를 제어하세요.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 12:00:01] Telegram: /extend
[2026-04-29 12:00:01] Actuator is EXTENDING.
[2026-04-29 12:00:15] Telegram: /stop
[2026-04-29 12:00:15] Actuator STOPPED.
[2026-04-29 12:01:00] Telegram: /retract
[2026-04-29 12:01:00] Actuator is RETRACTING.
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw 통합
이 튜토리얼을 OpenClaw에 적용할 수 있습니다. 아두이노 우노 Q - OpenClaw 튜토리얼의 명령을 참조하세요.
애플리케이션/프로젝트 아이디어
- 자동화된 게이트: 물리적 게이트를 열고 닫기 위해 확장 및 축소
- 조정 가능한 책상: Telegram 명령을 사용하여 책상 높이 제어
- 태양광 패널 추적기: 모션 감지 액추에이터를 사용하여 태양 방향으로 태양광 패널 기울이기
- 카메라 슬라이더: 부드러운 비디오 샷을 위해 선형 트랙을 따라 카메라 구동
자신에게 도전하기
- 쉬움: 확장 및 축소 시간을 20초에서 10초로 변경하기
- 중간: /stop_after_extend Telegram 명령을 추가하여 확장 후 10초 대기한 후 자동으로 중지
- 고급: 한계 스위치와 결합하여 액추에이터가 완전히 확장되었을 때를 감지