아두이노 우노 Q GPS
NEO-6M GPS 모듈은 NMEA 직렬 출력을 통해 정확한 위치, 속도, 고도, 시간 데이터를 제공합니다. Arduino UNO Q MCU는 TinyGPS++를 사용하여 GPS 데이터를 구문 분석하고 결과를 캐시한 후 Bridge를 통해 Linux 측에 노출하여 Telegram을 통한 Google Maps 위치 공유를 가능하게 합니다.
이 튜토리얼에서 배울 내용:
- NEO-6M GPS 모듈의 작동 원리
- GPS 모듈을 Arduino UNO Q MCU에 연결하는 방법
- Arduino UNO Q에서 TinyGPS++를 사용하여 GPS NMEA 데이터 구문 분석하는 방법
- 위도, 경도, 고도, 속도, 날짜/시간 읽기
- Bridge를 사용하여 GPS 데이터를 Linux 측(Python)에 노출하는 방법
- Arduino UNO Q에서 Telegram을 통해 위치를 공유하는 GPS 추적기 구축하기
- Arduino UNO Q에서 GPS와 함께 OpenClaw 사용하기
※ 주의:
GPS 모듈은 위성 신호를 수신하기 위해 하늘이 막히지 않아야 합니다. 실외가 가장 좋으며, 창가 근처에서도 작동할 수 있습니다. 첫 번째 신호 수신에는 몇 분이 걸릴 수 있습니다.
필요한 하드웨어
| 1 | × | Arduino UNO Q | 아마존 | |
| 1 | × | USB Cable for Arduino Uno Q | 아마존 | |
| 1 | × | NEO-6M GPS Module | 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 |
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NEO-6M GPS 모듈 정보
NEO-6M은 널리 사용되는 GPS 수신 모듈로, 9600보드에서 UART를 통해 NMEA 형식의 데이터를 제공합니다. 최대 22개의 위성을 50개 채널에 걸쳐 추적할 수 있으며 약 2.5미터의 위치 정확도를 제공합니다.
핀아웃
- VCC 핀: VCC(5V 또는 3.3V — 대부분의 모듈이 둘 다 지원)에 연결
- GND 핀: GND(0V)에 연결
- TX 핀: 직렬 출력 — GPS NMEA 데이터를 MCU RX 핀으로 전송
- RX 핀: 직렬 입력 — MCU TX 핀에서 선택적 구성 명령 수신
작동 원리
NEO-6M은 9600보드에서 NMEA 문장(예: $GPGGA, $GPRMC)을 계속 출력합니다. Arduino UNO Q MCU는 이 문장들을 읽고 TinyGPS++ 라이브러리에 전달하여 위도, 경도, 고도, 속도, 날짜/시간 값으로 구문 분석합니다.
- 모듈의 파란색 LED: 위성 신호가 수신되면 초당 한 번씩 깜빡입니다.
배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
| NEO-6M GPS Module 핀 | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| GND | GND |
| TX | D4 (MCU RX) |
| RX | D3 (MCU TX) |
※ 주의:
MCU TX 핀(D3)은 3.3V 신호를 출력합니다. 이는 3.3V 로직을 받아들이는 NEO-6M RX 핀과 호환되므로 레벨 시프터가 필요하지 않습니다.
GPS 프로그래밍 방법
- TinyGPS++ 라이브러리를 포함하고 SoftwareSerial을 설정합니다:
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
- 들어오는 바이트를 TinyGPS++ 파서에 공급합니다:
while (gpsSerial.available() > 0) {
gps.encode(gpsSerial.read());
}
- 신호가 유효할 때 좌표를 읽습니다:
if (gps.location.isValid()) {
double lat = gps.location.lat();
double lng = gps.location.lng();
}
Arduino UNO Q 코드
Arduino UNO Q에는 함께 작동하는 두 개의 프로세서가 있습니다:
- STM32 MCU는 GPS NMEA 문장을 계속 읽고 TinyGPS++로 구문 분석한 후 좌표, 속도, 고도, 날짜/시간을 Serial Monitor에 출력합니다.
- Qualcomm MPU는 Wi-Fi가 있는 Debian Linux를 실행합니다 — 이 섹션에서는 MCU만 프로그래밍됩니다. 나중 섹션은 Bridge를 통해 두 프로세서가 함께 작동하는 방법을 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-gps
*/
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#define RX_PIN 4 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to TX of the GPS module
#define TX_PIN 3 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to RX of the GPS module
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
gpsSerial.begin(9600); // NEO-6M default baud rate
Serial.println("Arduino UNO Q - NEO-6M GPS Module");
}
void loop() {
while (gpsSerial.available() > 0) {
if (gps.encode(gpsSerial.read())) {
if (gps.location.isValid()) {
Serial.print("- Latitude : ");
Serial.println(gps.location.lat(), 6);
Serial.print("- Longitude: ");
Serial.println(gps.location.lng(), 6);
Serial.print("- Altitude : ");
if (gps.altitude.isValid())
Serial.println(gps.altitude.meters());
else
Serial.println("INVALID");
} else {
Serial.println("- Location: INVALID (waiting for fix...)");
}
Serial.print("- Speed : ");
if (gps.speed.isValid()) {
Serial.print(gps.speed.kmph());
Serial.println(" km/h");
} else {
Serial.println("INVALID");
}
Serial.print("- Date/Time: ");
if (gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) {
Serial.print(gps.date.year());
Serial.print("-");
Serial.print(gps.date.month());
Serial.print("-");
Serial.print(gps.date.day());
Serial.print(" ");
Serial.print(gps.time.hour());
Serial.print(":");
Serial.print(gps.time.minute());
Serial.print(":");
Serial.println(gps.time.second());
} else {
Serial.println("INVALID");
}
Serial.println();
}
}
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
Serial.println("No GPS data received: check wiring");
}
빠른 단계
Arduino UNO Q를 처음 사용하시나요? 진행하기 전에 아두이노 우노 Q 시작하기 튜토리얼을 따르세요.
- 연결: NEO-6M GPS 모듈을 배선도에 표시된 대로 Arduino UNO Q MCU에 연결합니다.
- 센서를 외부로 가져가기 또는 맑은 하늘이 보이는 창가 근처에 놓습니다.
- Arduino App Lab 열기: Arduino App Lab을 실행하고 Arduino UNO Q를 감지할 때까지 기다립니다.
- 새 앱 만들기: 새 앱 만들기 버튼을 클릭합니다.
- 앱에 이름을 지정합니다. 예: GPSModule
- 만들기를 클릭하여 확인합니다.
- 스케치 붙여넣기: 위의 MCU 코드를 복사하여 sketch/sketch.ino에 붙여넣습니다.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for TinyGPSPlus created by Mikal Hart 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 실행 버튼을 클릭합니다.
- GPS 모듈의 파란색 LED가 깜빡이기 시작할 때까지 기다립니다 — 이는 위성 신호가 수신되었음을 나타냅니다.
- Serial Monitor에서 GPS 데이터를 확인합니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q - NEO-6M GPS Module
[2026-04-29 09:00:02] - Location: INVALID (waiting for fix...)
[2026-04-29 09:04:15] - Latitude : 37.774900
[2026-04-29 09:04:15] - Longitude: -122.419400
[2026-04-29 09:04:15] - Altitude : 16.2
[2026-04-29 09:04:15] - Speed : 0.12 km/h
[2026-04-29 09:04:15] - Date/Time: 2026-4-29 09:04:15
Bridge: Linux + MCU
이 섹션은 Bridge를 통해 GPS 데이터를 Linux 측에 노출하도록 Arduino UNO Q의 두 프로세서를 모두 프로그래밍하는 방법을 보여줍니다:
- GPS 모듈은 MCU에 연결되어 있습니다 — MCU는 계속해서 NMEA 문장을 구문 분석하고 위도, 경도, 고도, 속도, 날짜/시간을 캐시합니다.
- MPU는 GPS UART를 직접 읽을 수 없습니다 — Bridge 함수를 호출하여 캐시된 GPS 값을 가져옵니다.
- MPU는 Wi-Fi를 가지고 있습니다 — Debian Linux를 실행하면서 Telegram을 통해 Google Maps 링크로 GPS 위치를 공유할 수 있습니다.
- Arduino_RouterBridge는 RPC 통신을 두 프로세서 간에 가능하게 합니다.
- ⚠️ /dev/ttyHS1(Linux) 및 Serial1(MCU)은 라우터로 예약됨 — 사용자 코드에서 절대 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-gps
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#define RX_PIN 4 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to TX of the GPS module
#define TX_PIN 3 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to RX of the GPS module
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
// Cached GPS data
bool cached_valid = false;
double cached_lat = 0.0;
double cached_lng = 0.0;
double cached_alt = 0.0;
double cached_speed = 0.0;
char cached_datetime[32] = "INVALID";
String get_location(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[48];
dtostrf(cached_lat, 10, 6, buf);
String result = "lat:";
result += buf;
dtostrf(cached_lng, 11, 6, buf);
result += " lng:";
result += buf;
return result;
}
String get_latitude(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[16];
dtostrf(cached_lat, 10, 6, buf);
return String(buf);
}
String get_longitude(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[16];
dtostrf(cached_lng, 11, 6, buf);
return String(buf);
}
String get_altitude(String arg) {
if (!cached_valid || cached_alt == 0.0) return "INVALID";
char buf[10];
dtostrf(cached_alt, 6, 1, buf);
return String(buf);
}
String get_speed(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[10];
dtostrf(cached_speed, 6, 2, buf);
return String(buf);
}
String get_datetime(String arg) {
return String(cached_datetime);
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
gpsSerial.begin(9600);
Bridge.provide("get_location", get_location);
Bridge.provide("get_latitude", get_latitude);
Bridge.provide("get_longitude", get_longitude);
Bridge.provide("get_altitude", get_altitude);
Bridge.provide("get_speed", get_speed);
Bridge.provide("get_datetime", get_datetime);
Monitor.println("Arduino UNO Q GPS Bridge ready. Waiting for fix...");
}
void loop() {
while (gpsSerial.available() > 0) {
if (gps.encode(gpsSerial.read())) {
if (gps.location.isValid()) {
cached_valid = true;
cached_lat = gps.location.lat();
cached_lng = gps.location.lng();
if (gps.altitude.isValid())
cached_alt = gps.altitude.meters();
if (gps.speed.isValid())
cached_speed = gps.speed.kmph();
if (gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) {
snprintf(cached_datetime, sizeof(cached_datetime),
"%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(),
gps.time.hour(), gps.time.minute(), gps.time.second());
}
}
}
}
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
Monitor.println("No GPS data received: check wiring");
}
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-gps
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
location = Bridge.call("get_location")
speed = Bridge.call("get_speed")
datetime = Bridge.call("get_datetime")
altitude = Bridge.call("get_altitude")
print(f"Location : {location}")
print(f"Speed : {speed} km/h")
print(f"Altitude : {altitude} m")
print(f"Date/Time: {datetime}")
print()
time.sleep(2)
App.run(user_loop=loop)
빠른 단계
- 연결: NEO-6M GPS 모듈을 배선도에 표시된 대로 Arduino UNO Q에 연결합니다. 장치를 맑은 하늘이 보이는 창가 근처에 놓습니다.
- Arduino App Lab 열기하고 GPSBridge라는 이름의 새 앱을 만듭니다.
- MCU 스케치를 sketch/sketch.ino에 붙여넣습니다.
- Python 코드를 Python 파일에 붙여넣습니다.
- 업로드: 실행 버튼을 클릭합니다. GPS 모듈의 파란색 LED가 깜빡일 때까지 기다립니다.
- 신호가 수신되면 Python 콘솔에 GPS 데이터가 나타나기 시작합니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q GPS Bridge ready. Waiting for fix...
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:02] Location : INVALID
[2026-04-29 09:00:04] Location : INVALID
[2026-04-29 09:04:15] Location : lat: 37.774900 lng:-122.419400
[2026-04-29 09:04:15] Speed : 0.12 km/h
[2026-04-29 09:04:15] Altitude : 16.2 m
[2026-04-29 09:04:15] Date/Time: 2026-04-29 09:04:15
Telegram
Arduino UNO Q에서 GPS 추적기를 구축합니다 — Google Maps 링크, 속도, 고도, 시간과 함께 Telegram 명령을 통해 위치를 전송합니다.
MCU 스케치: 이전 Bridge 섹션의 같은 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-gps
*/
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():
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 GPS Bot\n"
"/location - Current GPS coordinates + Google Maps link\n"
"/speed - Current speed (km/h)\n"
"/altitude - Current altitude (meters)\n"
"/time - Current GPS date and time")
elif text == "/location":
lat = Bridge.call("get_latitude")
lng = Bridge.call("get_longitude")
if lat == "INVALID" or lng == "INVALID":
send_message(chat_id, "GPS location not yet available. Waiting for fix...")
else:
maps_url = f"https://maps.google.com/?q={lat.strip()},{lng.strip()}"
send_message(chat_id, f"📍 Location:\nLatitude : {lat.strip()}\nLongitude: {lng.strip()}\n{maps_url}")
elif text == "/speed":
result = Bridge.call("get_speed")
if result == "INVALID":
send_message(chat_id, "Speed not yet available.")
else:
send_message(chat_id, f"🚀 Speed: {result.strip()} km/h")
elif text == "/altitude":
result = Bridge.call("get_altitude")
if result == "INVALID":
send_message(chat_id, "Altitude not yet available.")
else:
send_message(chat_id, f"⛰️ Altitude: {result.strip()} m")
elif text == "/time":
result = Bridge.call("get_datetime")
send_message(chat_id, f"🕐 GPS Date/Time: {result}")
else:
send_message(chat_id, "Unknown command. Send /start for help.")
time.sleep(0.3)
App.run(user_loop=loop)
빠른 단계
- YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN을 BotFather에서 얻은 실제 봇 토큰으로 바꿉니다.
- YOUR_CHAT_ID를 Telegram 채팅 ID로 바꿉니다.
- 이 Python 코드를 앱의 Python 파일에 붙여넣습니다(같은 MCU 스케치를 유지합니다).
- 실행 버튼을 클릭합니다 — GPS 신호가 수신될 때까지(파란색 LED 깜빡일 때) 기다린 후 Telegram에서 /location을 전송합니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:10:01] Waiting for Telegram messages...
[2026-04-29 09:10:05] Received: /location
[2026-04-29 09:10:08] Received: /speed
[2026-04-29 09:10:12] Received: /altitude
[2026-04-29 09:10:15] Received: /time
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 Q의 GPS 모듈로 많은 유용한 프로젝트를 구축할 수 있습니다:
- 개인 GPS 추적기: 언제든지 Telegram을 통해 /location을 전송하여 현재 GPS 좌표와 클릭 가능한 Google Maps 링크를 즉시 받습니다 — 차량이나 애완동물 추적에 완벽합니다.
- 지오펜스 경고 시스템: Python에서 홈 위치(위도/경도)를 정의합니다. GPS가 설정된 거리 이상 멀어지면 현재 위치와 Google Maps 링크와 함께 자동으로 Telegram 경고를 보냅니다.
- 속도 모니터: Python에서 계속해서 GPS 속도 값을 확인합니다 — 설정된 임계값(예: 시속 120km)을 초과하면 현재 속도와 위치와 함께 Telegram 경고를 보냅니다.
- 여행 기록: 10초마다 Linux 측의 CSV 파일에 GPS 좌표, 속도, 고도를 기록합니다. Telegram 명령 /summary를 보내 총 여행 거리, 최대 속도, 소요 시간을 얻습니다.
- 자동 위치 브로드캐스트: Python 타이머를 사용하여 Telegram에 5분마다 자동으로 GPS 위치를 전송합니다 — 움직이는 자산이나 차량을 실시간으로 모니터링하는 데 유용합니다.
도전해보세요
Arduino UNO Q에서 GPS를 더 활용할 준비가 되었나요? 다음 도전을 시도해보세요:
- 쉬움: MCU에서 gps.satellites.value()를 사용하여 현재 GPS 모듈에 보이는 위성 수를 반환하는 /satellites Telegram 명령을 추가하고 get_satellites Bridge 함수를 통해 노출합니다.
- 중급: Python에서 지오펜스를 구현합니다: GPS가 저장된 홈 위치에서 500미터 이상 떨어지면 자동으로 Telegram 경고를 보냅니다. MCU에서 TinyGPSPlus::distanceBetween()을 사용하거나 Python에서 Haversine 거리를 계산합니다.
- 고급: 라이브 여행 추적기 구축: Linux에서 30초마다 이동 중(속도 > 시속 2km)일 때 타임스탬프와 함께 GPS 좌표를 JSON 파일에 기록합니다. /track Telegram 명령을 구현하여 마지막 5개 기록된 포인트를 형식화된 경로 요약과 총 예상 거리로 반환합니다.