아두이노 우노 Q 힘 센서
힘 센서(FSR — 힘 감지 저항)는 누르는 강도에 따라 저항값이 변합니다. Arduino UNO Q의 12비트 ADC와 풀-다운 저항기에 연결되면 0(압력 없음)부터 4095(최대 압박)까지의 값을 얻을 수 있습니다. Bridge와 Telegram을 사용하면 즉시 알림을 받고 원격으로 압력 수준을 조회할 수 있습니다.
이 튜토리얼에서 배울 내용:
- 힘 센서의 작동 원리
- Arduino UNO Q MCU에 풀-다운 저항기를 사용하여 힘 센서를 배선하는 방법
- 아날로그 값을 읽고 압력 수준을 분류하는 방법(12비트 ADC: 0–4095)
- Bridge를 사용하여 Linux 측(Python)에 힘 데이터 및 이벤트를 노출하는 방법
- Arduino UNO Q에서 힘이 가해질 때 Telegram 알림을 받는 방법
- Arduino UNO Q에서 힘 센서를 사용한 OpenClaw를 사용하는 방법
필요한 하드웨어
| 1 | × | Arduino UNO Q | 아마존 | |
| 1 | × | USB Cable for Arduino Uno Q | 아마존 | |
| 1 | × | Force Sensor (FSR) | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 10 kΩ Resistor | 아마존 | |
| 1 | × | 브레드보드 | 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.
힘 센서 소개
힘 센서(FSR이라고도 함 — 힘 감지 저항)는 가변 저항기처럼 작동하는 얇고 유연한 부품입니다:
- 압력이 없음: 매우 높은 저항(수 MΩ) → 아날로그 핀에서 거의 0V
- 더 많은 압력: 낮은 저항 → 더 높은 전압 → 더 높은 ADC 값
힘 센서는 2개의 동일한 핀을 가지고 있습니다(저항입니다 — 극성이 없습니다). 그램 또는 파운드 단위의 정확한 무게 측정에는 적합하지 않지만 터치, 압박 또는 누름 이벤트를 감지하는 데 탁월합니다.
분압기 배선
FSR은 단순히 저항이므로 측정 가능한 전압을 생성하기 위해 알려진 풀-다운 저항기(10 kΩ)가 있는 분압기로 배선해야 합니다:
3.3V ─── [FSR] ─── A0 ─── [10kΩ] ─── GND
- FSR 저항이 높을 때(압력 없음), A0은 0 근처를 읽습니다
- FSR 저항이 떨어질 때(압력 적용), A0은 더 높게 읽습니다
Arduino UNO Q의 12비트 ADC
UNO Q MCU는 12비트 ADC(0–4095)를 사용하며 3.3V 기준입니다. 이 튜토리얼의 압력 분류 임계값은 그에 따라 확장됩니다(R4는 10비트 0–1023을 사용했고 모든 임계값은 UNO Q의 경우 4로 곱합니다).
배선 다이어그램
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
| 부품 | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| 힘 센서 핀 1 | 3.3V |
| 힘 센서 핀 2 | A0 |
| 10 kΩ 저항 핀 1 | A0 |
| 10 kΩ 저항 핀 2 | GND |
힘 센서 프로그래밍 방법
- 힘 센서 핀에서 아날로그 전압 읽기:
int reading = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN); // 0-4095
- ADC 값을 기반으로 압력 수준 분류(12비트, 0–4095):
if (reading < 40) Serial.println(" -> no pressure");
else if (reading < 800) Serial.println(" -> light touch");
else if (reading < 2000) Serial.println(" -> light squeeze");
else if (reading < 3200) Serial.println(" -> medium squeeze");
else Serial.println(" -> big squeeze");
Arduino UNO Q 코드
Arduino UNO Q는 함께 작동하는 두 개의 프로세서를 가집니다:
- STM32 MCU는 힘 센서 아날로그 값을 1초마다 읽고 압력 수준을 분류합니다
- Qualcomm MPU는 Wi-Fi를 사용하여 Debian Linux를 실행합니다 — 이 섹션에서는 MCU만 프로그래밍됩니다. 나중 섹션에서는 두 프로세서가 Bridge를 통해 함께 작동하는 방식을 보여줍니다.
/*
* 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-force-sensor
*/
// Force Sensor (FSR) — Analog reading via voltage divider with 10kΩ pull-down resistor
// Arduino UNO Q MCU: 12-bit ADC (0-4095), 3.3V reference
#define FORCE_SENSOR_PIN A0 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to the FSR
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Arduino UNO Q Force Sensor ready");
}
void loop() {
int reading = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN); // 0-4095
Serial.print("Force sensor reading = ");
Serial.print(reading);
if (reading < 40) // no pressure
Serial.println(" -> no pressure");
else if (reading < 800) // light touch
Serial.println(" -> light touch");
else if (reading < 2000) // light squeeze
Serial.println(" -> light squeeze");
else if (reading < 3200) // medium squeeze
Serial.println(" -> medium squeeze");
else // big squeeze
Serial.println(" -> big squeeze");
delay(1000);
}
빠른 단계
Arduino UNO Q를 처음 사용하세요? 진행하기 전에 아두이노 우노 Q 시작하기 튜토리얼을 따르세요.
- 연결: 배선 다이어그램에 표시된 대로 힘 센서 및 저항기를 Arduino UNO Q MCU에 배선합니다.
- Arduino App Lab 열기: Arduino App Lab을 실행하고 Arduino UNO Q를 감지할 때까지 기다립니다.
- 새 앱 만들기: Create New App 버튼을 클릭합니다.
- 앱에 이름을 지정합니다(예: ForceSensor).
- Create를 클릭하여 확인합니다.
- 스케치 붙여넣기: 위의 MCU 코드를 복사하고 sketch/sketch.ino에 붙여넣습니다.
- 업로드: Arduino App Lab의 Run 버튼을 클릭합니다.
- 힘 센서를 부드럽게 눌렀다가 더 세게 누르세요 — Serial Monitor에서 값의 변화를 관찰하세요.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q Force Sensor ready
[2026-04-29 09:00:02] Force sensor reading = 0 -> no pressure
[2026-04-29 09:00:03] Force sensor reading = 0 -> no pressure
[2026-04-29 09:00:04] Force sensor reading = 528 -> light touch
[2026-04-29 09:00:05] Force sensor reading = 588 -> light touch
[2026-04-29 09:00:06] Force sensor reading = 1576 -> light squeeze
[2026-04-29 09:00:07] Force sensor reading = 2428 -> medium squeeze
[2026-04-29 09:00:08] Force sensor reading = 3164 -> medium squeeze
[2026-04-29 09:00:09] Force sensor reading = 3684 -> big squeeze
[2026-04-29 09:00:10] Force sensor reading = 0 -> no pressure
Bridge: Linux + MCU
이 섹션에서는 Linux 측이 Bridge를 통해 힘 값 및 압력 이벤트를 읽을 수 있도록 Arduino UNO Q의 두 프로세서를 모두 프로그래밍하는 방법을 보여줍니다:
- 힘 센서는 MCU에 연결되어 있으며 — MCU는 500ms마다 아날로그 값을 읽고 캐시합니다
- MPU는 아날로그 핀을 직접 읽을 수 없습니다 — Bridge 함수를 호출하여 원시 값, 압력 수준 또는 새 누름 이벤트를 가져옵니다
- MPU는 Wi-Fi를 가집니다 — 완전한 Debian Linux를 실행하며 힘이 적용되는 순간 Telegram 알림을 보낼 수 있습니다
- Arduino_RouterBridge는 두 프로세서 간의 RPC 통신을 활성화합니다
- ⚠️ /dev/ttyHS1(Linux) 및 Serial1(MCU)은 라우터에 의해 예약됨 — 사용자 코드에서 열지 마세요
MCU 코드(Bridge)
/*
* 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-force-sensor
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#define FORCE_SENSOR_PIN A0 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to the FSR
// Cached values
int cached_value = 0;
String cached_pressure = "no_pressure";
bool pressure_event = false;
bool prev_pressed = false;
unsigned long last_read_ms = 0;
const unsigned long READ_INTERVAL = 500;
String get_value(String arg) {
return String(cached_value);
}
String get_pressure(String arg) {
return cached_pressure;
}
String get_event(String arg) {
if (pressure_event) {
pressure_event = false;
return "pressure_detected";
}
return "none";
}
String classify(int reading) {
if (reading < 40) return "no_pressure";
if (reading < 800) return "light_touch";
if (reading < 2000) return "light_squeeze";
if (reading < 3200) return "medium_squeeze";
return "big_squeeze";
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
Bridge.provide("get_value", get_value);
Bridge.provide("get_pressure", get_pressure);
Bridge.provide("get_event", get_event);
Monitor.println("Arduino UNO Q Force Sensor Bridge ready");
}
void loop() {
unsigned long now = millis();
if (now - last_read_ms >= READ_INTERVAL) {
last_read_ms = now;
cached_value = analogRead(FORCE_SENSOR_PIN);
cached_pressure = classify(cached_value);
bool is_pressed = (cached_value >= 40);
if (is_pressed && !prev_pressed) {
pressure_event = true;
Monitor.print("Pressure detected: ");
Monitor.println(cached_pressure);
} else if (!is_pressed && prev_pressed) {
Monitor.println("Released — no pressure.");
}
prev_pressed = is_pressed;
}
}
Python 코드(Bridge)
/*
* 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-force-sensor
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
value = Bridge.call("get_value")
pressure = Bridge.call("get_pressure")
print(f"Force value: {value} Pressure: {pressure}")
time.sleep(1)
App.run(user_loop=loop)
빠른 단계
- 연결: 배선 다이어그램에 표시된 대로 힘 센서 및 저항기를 배선합니다.
- Arduino App Lab 열기하고 ForceSensorBridge라는 새 앱을 만듭니다.
- MCU 스케치를 sketch/sketch.ino에 붙여넣습니다.
- Python 코드를 Python 파일에 붙여넣습니다.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for Arduino_RouterBridge created by Arduino 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: Run 버튼을 클릭합니다.
- 힘 센서를 누르세요 — 이벤트 및 압력 수준이 두 콘솔에 나타나는 것을 관찰하세요.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q Force Sensor Bridge ready
[2026-04-29 09:00:06] Pressure detected: light_touch
[2026-04-29 09:00:08] Released — no pressure.
[2026-04-29 09:00:12] Pressure detected: big_squeeze
[2026-04-29 09:00:15] Released — no pressure.
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:02] Force value: 0 Pressure: no_pressure
[2026-04-29 09:00:03] Force value: 0 Pressure: no_pressure
[2026-04-29 09:00:06] Force value: 528 Pressure: light_touch
[2026-04-29 09:00:08] Force value: 0 Pressure: no_pressure
[2026-04-29 09:00:12] Force value: 3684 Pressure: big_squeeze
Telegram
Arduino UNO Q 힘 센서에 힘이 가해질 때 Telegram 알림을 받고 원격으로 압력 수준을 조회합니다.
MCU 스케치: 이전 Bridge 섹션과 동일한 MCU 스케치를 유지합니다.
Python 코드(Telegram)
/*
* 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-force-sensor
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
TELEGRAM_BOT_TOKEN = "YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN"
CHAT_ID = "YOUR_CHAT_ID"
last_update_id = 0
def get_updates():
global last_update_id
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/getUpdates"
params = {"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5}
try:
response = requests.get(url, params=params, timeout=10)
data = response.json()
if data["ok"]:
return data["result"]
except Exception as e:
print(f"Error getting updates: {e}")
return []
def send_message(chat_id, text):
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/sendMessage"
payload = {"chat_id": chat_id, "text": text}
try:
requests.post(url, data=payload, timeout=10)
except Exception as e:
print(f"Error sending message: {e}")
def loop():
# Auto-alert on pressure detection
event = Bridge.call("get_event")
if event == "pressure_detected":
pressure = Bridge.call("get_pressure")
value = Bridge.call("get_value")
print(f"Pressure detected: {pressure} value: {value}")
send_message(CHAT_ID, f"⚡ Force detected: {pressure} (raw: {value})")
# Handle Telegram commands
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
if "message" not in update:
continue
message = update["message"]
chat_id = message["chat"]["id"]
text = message.get("text", "").strip()
print(f"Received: {text}")
if text == "/start":
send_message(chat_id,
"Arduino UNO Q Force Sensor Bot\n"
"/value - Read raw ADC value (0-4095)\n"
"/pressure - Pressure level classification\n"
"Automatic alert when force is applied")
elif text == "/value":
result = Bridge.call("get_value")
send_message(chat_id, f"Force sensor value: {result}")
elif text == "/pressure":
result = Bridge.call("get_pressure")
send_message(chat_id, f"Pressure level: {result}")
else:
send_message(chat_id, "Unknown command. Send /start for help.")
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
빠른 단계
- YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN을 BotFather로부터 받은 실제 봇 토큰으로 교체합니다.
- YOUR_CHAT_ID를 Telegram 채팅 ID로 교체합니다.
- 이 Python 코드를 앱의 Python 파일에 붙여넣습니다(동일한 MCU 스케치 유지).
- Run 버튼을 클릭하고 — 힘 센서를 누르면 Telegram 알림이 트리거됩니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:10:00] Waiting for Telegram messages...
[2026-04-29 09:10:05] Pressure detected: light_touch value: 528
[2026-04-29 09:10:10] Received: /value
[2026-04-29 09:10:15] Received: /pressure
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw
You can adapt the OpenClaw to this tutorial by refering the instruction on 아두이노 우노 Q - OpenClaw Tutorial
프로젝트 아이디어
Arduino UNO Q와 힘 센서로 많은 유용한 프로젝트를 만들 수 있습니다:
- 스마트 초인종: FSR을 현관 매트 아래에 설치합니다 — 누군가 밟으면 MPU가 Telegram 알림 "누군가 문 앞에 있습니다!"를 보내 보이지 않는 압력 활성화 초인종을 만듭니다
- 악력 트레이너: 손 강화 운동의 일부로 FSR을 압박합니다 — Python은 각 세션의 최대 압력 값을 추적하고 오늘의 최고 악력과 함께 Telegram 요약을 보냅니다
- 패키지 무게 모니터: FSR을 선반 위 패키지 아래에 놓습니다 — 패키지가 제거되면(압력이 0으로 떨어짐) MPU가 즉시 "패키지 제거됨" Telegram 알림을 보냅니다
- 누름 카운터: 시간당 감지된 힘의 횟수를 세세요 — CSV 파일에 카운트를 기록하고 시간별 Telegram 보고서를 보냅니다(키오스크 또는 기계의 버튼 누름에 유용함)
- 침대 점유 센서: 여러 FSR을 매트리스 아래에 놓습니다 — Python이 압력 이벤트를 받고 침대가 점유되거나 비워질 때 Telegram 알림을 보냅니다(노인 또는 환자 모니터링에 유용함)
도전 과제
Arduino UNO Q의 힘 센서로 더 나아갈 준비가 되었나요? 이 도전 과제를 시도하세요:
- 쉬움: /peak Telegram 명령 추가: Python은 시작 이후 읽은 가장 높은 원시 ADC 값을 추적하고 요청할 때 반환합니다 — 테스트 중 최대 가해진 힘을 찾는 데 유용합니다.
- 중간: 힘 지속 시간 추적기 구현: 압력이 시작되는 시간(값 ≥ 40)과 끝나는 시간을 기록합니다 — 힘이 해제될 때마다 지속 시간을 보고하는 Telegram 메시지를 보냅니다.
- 고급: 디바운스가 있는 탭 카운터 빌드: Python에서 pressure_detected 이벤트가 2초 내에 두 번 이상 발생하는지 확인하여 빠른 힘 누름(탭)을 감지합니다 — 탭 시퀀스를 세고 정의한 패턴에 대해 "3 taps detected!"와 같은 Telegram 메시지를 보냅니다.