아두이노 우노 Q 포텐셔미터
포텐셔미터 (회전식 각도 센서 또는 가변 저항이라고도 불림)를 사용하면 노브를 돌려 값을 수동으로 조정할 수 있습니다. 일반적인 용도로는 음량, 밝기 및 모터 속도 제어가 있습니다. 이 튜토리얼에서는 포텐셔미터를 Arduino UNO Q에 연결하고, ADC 값을 읽고, 전압으로 변환하고, Telegram를 통해 원격으로 읽기를 확인하는 방법을 배웁니다.
※ 주의:
Arduino UNO Q ADC 차이점: Arduino UNO Q의 STM32 MCU는 많은 다른 Arduino 보드의 10비트 ADC (0–1023)에 비해 12비트 ADC (값 0–4095)를 가지고 있습니다. 참조 전압은 3.3V입니다. ADC 읽기를 변환할 때 항상 이 값들을 사용하세요.
필요한 하드웨어
| 1 | × | Arduino UNO Q | 아마존 | |
| 1 | × | USB Cable for Arduino Uno Q | 아마존 | |
| 1 | × | 포텐셔미터 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 노브가 있는 포텐셔미터 모듈 | 쿠팡 | 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 |
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포텐셔미터에 대해
핀아웃
포텐셔미터는 3개의 핀을 가지고 있습니다:
- GND 핀: GND에 연결
- VCC 핀: 3.3V에 연결 (Arduino UNO Q에서 MCU는 3.3V로 작동합니다)
- 출력 핀: Arduino UNO Q의 아날로그 입력 핀에 연결
※ 주의:
GND와 VCC 핀을 바꿀 수 있습니다 - 이렇게 하면 출력 방향이 반대가 됩니다.
작동 방식
노브를 회전하면 출력 핀과 GND/VCC 사이의 저항이 변하여 출력 전압이 비례적으로 변합니다:
- 0°에서 (GND 쪽): 출력 = 0V
- 최대 각도에서 (VCC 쪽): 출력 = 3.3V (Arduino UNO Q에서)
- 그 사이: 출력 = (각도 / ANGLE_MAX) × 3.3V
Arduino UNO Q ADC
Arduino UNO Q MCU (STM32U585)는 12비트 ADC를 통해 출력 전압을 읽습니다 - 0에서 4095의 값을 생성합니다:
| 원본 | 범위 |
|---|---|
| 노브 회전 각도 | 0° ~ ANGLE_MAX |
| 출력 전압 | 0V ~ 3.3V |
| Arduino UNO Q가 읽은 ADC 값 | 0 ~ 4095 |
| 매핑된 출력 값 | VALUE_MIN ~ VALUE_MAX |
일반적인 변환
- ADC에서 전압으로:
voltage = floatMap(adc_value, 0, 4095, 0, 3.3);
- ADC에서 제어 가능한 레벨로 (예: 밝기 0–255):
brightness = map(adc_value, 0, 4095, 0, 255);
- ADC에서 각도로 (ANGLE_MAX를 알고 있는 경우):
angle = map(adc_value, 0, 4095, 0, ANGLE_MAX);
※ 주의:
map()는 정수를 반환합니다. 부동 소수점 변환의 경우 위에 표시된 대로 floatMap()을 사용하세요.
배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
MCU 코드 — 포텐셔미터
Arduino UNO Q는 2개의 프로세서를 가지고 있습니다: STM32 MCU (실시간 하드웨어 제어를 처리함)와 Qualcomm MPU (Debian Linux를 실행함). 이 섹션에서는 STM32 MCU만 프로그래밍됩니다 - Linux 쪽은 유휴 상태로 유지됩니다. 나중 섹션에서는 두 프로세서가 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-potentiometer
*/
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
void setup() {
// nothing to set up
}
void loop() {
// Read ADC value from pin A0 (12-bit: 0-4095 on Arduino UNO Q)
int adc_value = analogRead(A0);
// Convert ADC value to voltage (3.3V reference on Arduino UNO Q)
float voltage = floatMap(adc_value, 0, 4095, 0, 3.3);
// TO DO: use adc_value or voltage in your logic here
// Example: map to a 0-100 scale
// int level = map(adc_value, 0, 4095, 0, 100);
delay(500);
}
빠른 단계
- Arduino UNO Q를 처음 사용하나요? 계속하기 전에 아두이노 우노 Q 시작하기 튜토리얼을 따라 개발 환경을 준비하세요.
- 포텐셔미터 연결: 배선도에 따라 GND를 GND에, VCC를 3.3V에, 출력 핀을 A0에 연결합니다.
- 연결: USB-C 케이블을 사용하여 Arduino UNO Q를 컴퓨터에 연결합니다.
- Arduino App Lab 열기: Arduino App Lab을 시작하고 Arduino UNO Q를 감지할 때까지 기다립니다.
- 새 앱 만들기: Create New App 버튼을 클릭합니다.
- 앱에 이름을 지정하세요 (예: DIYables_Potentiometer)
- Create를 클릭하여 확인합니다.
- 새 앱 내부에 폴더와 파일 세트가 생성됩니다.
- sketch/sketch.ino 파일을 찾으세요 - 이것이 MCU 스케치를 붙여넣을 위치입니다.
스케치 붙여넣기: 위의 MCU 코드를 복사하여 스케치 파일에 붙여넣으세요. 다른 파일은 기본값으로 유지합니다.
- 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: Arduino App Lab에서 Run 버튼을 클릭하여 STM32에 컴파일 및 업로드합니다.
- 포텐셔미터 노브를 돌립니다 - ADC 값과 전압이 500ms마다 읽혀집니다. 결과는 다음 섹션의 Bridge Monitor를 통해 볼 수 있습니다.
- Pro Tip: TO DO 주석을 map(adc_value, 0, 4095, 0, 255)로 바꿔 PWM을 통해 LED 밝기를 구동합니다.
Linux + MCU Bridge 프로그래밍
Arduino UNO Q에는 함께 작동하는 두 개의 프로세서가 있습니다: MPU (Qualcomm, Debian Linux 실행)와 MCU (STM32, Zephyr OS와 Arduino 스케치 실행). 이들은 Arduino_RouterBridge 라이브러리를 통해 RPC를 사용하여 통신합니다 - 절대 원시 시리얼 포트를 통하지 않습니다.
- 포텐셔미터는 MCU (STM32)에 연결됩니다 - STM32의 아날로그 입력 핀 (A0)에 연결됩니다. MCU는 ADC 값을 읽고 전압으로 변환합니다.
- MPU는 포텐셔미터를 직접 읽을 수 없습니다 - Bridge.call()을 통해 MCU에 읽기를 요청해야 합니다. MCU는 현재 ADC 값과 전압으로 응답합니다.
- MPU는 Wi-Fi를 가지고 있습니다 - MPU가 Wi-Fi를 가진 전체 Debian Linux를 실행하므로 Telegram을 통해 포텐셔미터 읽기를 보고할 수 있습니다.
- 통신: Linux 쪽의 Bridge.call()은 MCU 쪽의 Bridge.provide() 함수를 호출합니다
- ⚠️ 예약됨: /dev/ttyHS1 (Linux)과 Serial1 (MCU)은 Arduino Router에서 사용됩니다 - 절대 직접 열지 마세요
요약하면: MPU가 포텐셔미터 읽기를 요청 → MCU가 ADC를 읽음 → MCU가 값과 전압을 보고 → MPU가 기록하거나 전달함
MCU 스케치 — Bridge와 Monitor 출력이 있는 포텐셔미터:
/*
* 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-potentiometer
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
void get_potentiometer() {
int adc_value = analogRead(A0);
float voltage = floatMap(adc_value, 0, 4095, 0, 3.3);
Monitor.print("ADC: ");
Monitor.print(adc_value);
Monitor.print(", Voltage: ");
Monitor.println(voltage);
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
Bridge.provide("get_potentiometer", get_potentiometer);
Monitor.println("Potentiometer Bridge ready");
}
void loop() {}
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — Linux에서 포텐셔미터 폴링:
/*
* 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-potentiometer
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
while True:
Bridge.call("get_potentiometer")
time.sleep(1)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: MCU 스케치에서 Bridge.begin()이 호출되고 스케치가 업로드된 후 Linux 쪽에서 Python 스크립트를 실행하세요.
- ⚠️ 경고: /dev/ttyHS1 (Linux)을 직접 열거나 코드에서 Serial1 (MCU)을 사용하지 마세요 - 이들은 Arduino Router에서 예약되어 있으며 접근하면 Bridge가 끊어집니다.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: Arduino App Lab을 열고, 새 앱을 만들고, Bridge MCU 스케치를 위의 sketch/sketch.ino에 붙여넣고, Arduino_RouterBridge 라이브러리를 설치하고, Run을 클릭합니다.
- Python 스크립트 추가: 위의 Python 코드를 동일한 앱의 Python 탭에 붙여넣습니다.
- 앱 실행: Run을 클릭합니다 - Python 쪽이 매초 포텐셔미터를 폴링합니다.
- 포텐셔미터 노브를 돌립니다 그리고 실시간으로 ADC 값과 전압이 업데이트되는 것을 봅니다.
- 콘솔 확인: Console 탭 → MCU Monitor 서브탭을 열어봅니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
Potentiometer Bridge ready
ADC: 0, Voltage: 0.00
ADC: 820, Voltage: 0.66
ADC: 2048, Voltage: 1.65
ADC: 3275, Voltage: 2.64
ADC: 4095, Voltage: 3.30
Telegram 통합
Telegram을 통해 어디서나 현재 포텐셔미터 값을 원격으로 읽습니다.
아직 Telegram 봇이 없다면, 계속하기 전에 아두이노 우노 Q - 텔레그램 봇을 참고하여 봇 토큰을 얻으세요.
MCU 스케치: 이전 Bridge 섹션의 같은 MCU 스케치를 유지합니다 - 변경 사항이 없습니다. 계속하기 전에 STM32에 이미 업로드되고 실행 중인지 확인하세요.
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — 포텐셔미터 읽기를 위한 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-potentiometer
*/
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 == "/read":
reading = Bridge.call("get_potentiometer")
send_message(chat_id, reading)
else:
send_message(chat_id, "Commands:\n/read — read potentiometer ADC value and voltage")
time.sleep(1)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: YOUR_BOT_TOKEN을 Telegram의 @BotFather에서 얻은 토큰으로 바꾸세요.
- 포텐셔미터 읽기를 트리거하려면 /read를 보냅니다 - 결과는 MCU Monitor에 나타납니다.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: 이전 섹션의 Bridge MCU 스케치를 사용합니다 (아직 하지 않았다면 먼저 업로드합니다).
- Telegram 스크립트 붙여넣기: 위의 Python 코드를 Arduino App Lab의 앱 Python 탭에 복사합니다.
- 토큰 설정: 스크립트의 YOUR_BOT_TOKEN을 실제 봇 토큰으로 바꿉니다.
- 앱 실행: Run을 클릭합니다 - 봇이 Telegram 메시지를 수신 대기하기 시작합니다.
- 테스트: 포텐셔미터를 돌리고, /read를 보냅니다 - 봇이 ADC 값과 전압으로 응답합니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 12:00:01] Telegram: /read
[2026-04-29 12:00:01] ADC: 1234, Voltage: 1.00
[2026-04-29 12:03:20] Telegram: /read
[2026-04-29 12:03:20] ADC: 3072, Voltage: 2.48
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw 통합
아두이노 우노 Q - OpenClaw 튜토리얼에서 지침을 참고하여 이 튜토리얼에 OpenClaw를 적응시킬 수 있습니다
애플리케이션/프로젝트 아이디어
- 원격 음량 노브: 포텐셔미터를 사용하여 오디오 음량을 설정합니다 - Telegram을 통해 원격으로 레벨을 읽습니다
- 광선 레벨 설정기: 포텐셔미터를 사용하여 LED 밝기 목표를 설정합니다 - Telegram을 통해 설정된 레벨을 확인합니다
- 모터 속도 선택기: 포텐셔미터 값을 모터 속도에 매핑합니다 - Telegram을 통해 속도를 확인합니다
- 임계값 구성기: 포텐셔미터를 사용하여 센서 임계값을 설정합니다 (예: 온도 경보) - 원격으로 확인 가능
- 캘리브레이션 도구: 포텐셔미터를 사용하여 센서 오프셋을 조정합니다 - Telegram을 통해 캘리브레이션 값을 확인합니다
도전 과제
- 쉬움: 두 번째 출력을 추가합니다: ADC를 0–100% 레벨에 매핑하고 전압과 함께 인쇄합니다
- 중간: 포텐셔미터 값을 get_level() Bridge 콜백을 통해 백분율 (0–100)로 노출합니다
- 고급: 포텐셔미터를 지속적으로 모니터링하고 값이 마지막 읽기에서 10% 이상 변경되면 알림을 보내는 Telegram 봇을 구축합니다