아두이노 우노 Q 초음파 센서와 OLED 디스플레이
이 가이드에서는 초음파 센서를 사용하여 거리를 측정하고 Arduino UNO Q로 OLED 화면에 가운데 정렬된 거리를 표시하는 방법을 배웁니다.
필요한 하드웨어
| 1 | × | Arduino UNO Q | 아마존 | |
| 1 | × | USB Cable for Arduino Uno Q | 아마존 | |
| 1 | × | 초음파 센서 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | SSD1306 I2C OLED 디스플레이 128x64 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | SSD1306 I2C OLED 디스플레이 128x32 | 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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배선 다이어그램
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
MCU 코드
Arduino UNO Q에는 두 개의 프로세서가 있습니다: STM32 MCU(실시간 하드웨어 제어 담당)와 Qualcomm MPU(Debian Linux 실행). 이 섹션에서는 STM32 MCU만 프로그래밍됩니다 — Linux 측은 유휴 상태입니다. 이후 섹션에서 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-ultrasonic-sensor-oled
*/
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height in pixels
#define TRIG_PIN 4 // The Arduino UNO Q pin connected to the ultrasonic sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 3 // The Arduino UNO Q pin connected to the ultrasonic sensor's ECHO pin
Adafruit_SSD1306 oled(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
String distStr;
void oledDisplayCenter(String text) {
int16_t x1, y1;
uint16_t width, height;
oled.getTextBounds(text, 0, 0, &x1, &y1, &width, &height);
oled.clearDisplay();
oled.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, (SCREEN_HEIGHT - height) / 2);
oled.println(text);
oled.display();
}
void setup() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
if (!oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
while (true); // halt if OLED not found
}
delay(2000);
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(2);
oled.setTextColor(WHITE);
distStr.reserve(10);
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from ECHO pin
long duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
float distance_cm = 0.017 * duration_us;
distStr = String(distance_cm, 1);
distStr += " cm";
oledDisplayCenter(distStr);
delay(500);
}
※ 주의:
코드는 거리 텍스트를 OLED 디스플레이에 가로 및 세로로 가운데 정렬합니다.
빠른 단계
- Arduino UNO Q 처음 사용하세요? 진행하기 전에 아두이노 우노 Q 시작하기 튜토리얼을 따라 개발 환경을 준비합니다.
- 컴포넌트 배선: TRIG → pin 4, ECHO → pin 3 연결. OLED SDA → SDA, SCL → SCL 연결.
- 연결: USB-C 케이블로 Arduino UNO Q를 컴퓨터에 연결합니다.
- Arduino App Lab 열기: Arduino App Lab을 실행하고 Arduino UNO Q를 감지할 때까지 기다립니다.
- 새 앱 만들기: Create New App 버튼을 클릭합니다.
- 앱의 이름을 지정합니다. 예: DIYables_UltrasonicOLED
- Create를 클릭하여 확인합니다.
- 새 앱 내에 생성된 폴더 및 파일 세트가 표시됩니다.
- sketch/sketch.ino 파일을 찾습니다 — 이 파일에 MCU 스케치를 붙여넣을 위치입니다.
스케치 붙여넣기: 위의 MCU 코드를 복사하여 스케치 파일에 붙여넣습니다. 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 Adafruit SSD1306 created by Adafruit and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- 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.
- 테스트: 센서 앞에서 손을 흔듭니다 — 거리가 500ms마다 OLED에서 업데이트되어야 합니다.
※ 주의:
이 코드는 학습용입니다. 프로덕션용으로는 초음파 센서 튜토리얼에서 노이즈 필터를 적용합니다.
Linux + MCU Bridge 프로그래밍
Arduino UNO Q에는 함께 작동하는 두 개의 프로세서가 있습니다: MPU(Qualcomm, Debian Linux 실행)와 MCU(STM32, Arduino 스케치를 실행하는 Zephyr OS). 이들은 Arduino_RouterBridge 라이브러리를 통해 RPC로 통신합니다 — 절대 raw 시리얼 포트가 아닙니다.
- 초음파 센서와 OLED는 모두 MCU (STM32)에 연결됩니다 — 센서는 핀 5/9, OLED는 I2C를 통해.
- MPU는 이들을 직접 제어할 수 없습니다 — MCU에서 Bridge.call("read_distance")를 호출하면, 거리를 측정하고 OLED에 표시하고 Monitor에 인쇄합니다.
- MPU는 Wi-Fi를 가지고 있습니다 — MPU는 Wi-Fi가 있는 전체 Debian Linux를 실행하므로 Telegram 명령을 수신하고 원격으로 읽기를 트리거할 수 있습니다.
- 통신: Linux 측의 Bridge.call()은 MCU 측의 Bridge.provide_safe()를 호출합니다 (digitalWrite()와 OLED 쓰기는 하드웨어 API이므로)
- ⚠️ 예약됨: /dev/ttyHS1 (Linux)과 Serial1 (MCU)는 Arduino Router에서 사용합니다 — 절대 직접 열지 마십시오
간단히 말해: MPU가 읽기를 요청 → MCU가 거리를 측정 → MCU가 OLED에 표시하고 Monitor에 인쇄합니다.
MCU 스케치 — Bridge를 사용한 초음파 센서 OLED 디스플레이:
/*
* 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-ultrasonic-sensor-oled
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define TRIG_PIN 5
#define ECHO_PIN 9
Adafruit_SSD1306 oled(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
String distStr;
void oledDisplayCenter(String text) {
int16_t x1, y1;
uint16_t width, height;
oled.getTextBounds(text, 0, 0, &x1, &y1, &width, &height);
oled.clearDisplay();
oled.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, (SCREEN_HEIGHT - height) / 2);
oled.println(text);
oled.display();
}
void read_distance() {
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
long duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
float distance_cm = 0.017 * duration_us;
distStr = String(distance_cm, 1);
distStr += " cm";
oledDisplayCenter(distStr);
Monitor.print("Distance: ");
Monitor.print(distance_cm);
Monitor.println(" cm");
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
if (!oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
Monitor.println("OLED init failed!");
while (true);
}
delay(2000);
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(2);
oled.setTextColor(WHITE);
distStr.reserve(10);
oledDisplayCenter("Ready...");
Bridge.provide_safe("read_distance", read_distance);
Monitor.println("Ultrasonic Sensor OLED Bridge ready");
}
void loop() {}
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — 매초 Linux에서 거리 읽기 요청:
/*
* 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-ultrasonic-sensor-oled
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
Bridge.call("read_distance")
time.sleep(1)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: Bridge.begin()이 MCU 스케치에서 호출되고 Linux 측에서 Python 스크립트를 실행하기 전에 스케치가 업로드되어야 합니다.
- ⚠️ 경고: /dev/ttyHS1 (Linux)을 직접 열거나 코드에서 Serial1 (MCU)을 사용하지 마십시오 — 이들은 Arduino Router에서 예약되고 이들에 접근하면 Bridge가 손상됩니다.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: Arduino App Lab을 열고, 새 앱을 만들고, Bridge MCU 스케치를 sketch/sketch.ino에 붙여넣고, Adafruit SSD1306 및 Arduino_RouterBridge 라이브러리를 설치하고, Run을 클릭합니다.
- Python 스크립트 추가: 위의 Python 코드를 같은 앱의 Python 탭에 붙여넣습니다.
- 앱 실행: Run을 클릭합니다 — Python은 매초 읽기를 요청합니다; MCU는 OLED 및 Monitor를 업데이트합니다.
- 콘솔 확인: Console 탭 → MCU Monitor 서브탭을 열어 거리 값을 확인합니다.
App Lab 콘솔 출력
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
Ultrasonic Sensor OLED Bridge ready
Distance: 29.4 cm
Distance: 27.6 cm
Distance: 14.3 cm
Telegram 통합
Telegram을 통해 원격으로 거리를 읽고 OLED에 표시합니다.
아직 Telegram 봇이 없으시면, 계속하기 전에 아두이노 우노 Q - 텔레그램 봇을 참조하여 봇 토큰을 받으십시오.
MCU 스케치: 이전 Bridge 섹션의 동일한 MCU 스케치를 유지합니다 — 변경할 필요가 없습니다. STM32에서 이미 업로드되고 실행 중인지 확인합니다.
Python 스크립트 (Arduino App Lab) — 초음파 OLED 디스플레이용 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-ultrasonic-sensor-oled
*/
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":
distance = Bridge.call("read_distance")
send_message(chat_id, distance)
else:
send_message(chat_id, "Commands:\n/read — measure distance and display on OLED")
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
- 참고: YOUR_BOT_TOKEN을 Telegram의 @BotFather에서 얻은 토큰으로 바꿉니다.
- /read를 전송하여 거리 측정을 트리거합니다 — 결과가 OLED 및 Monitor에 표시됩니다.
빠른 단계
- MCU 스케치 업로드: 이전 섹션의 Bridge MCU 스케치를 사용합니다 (아직 수행하지 않은 경우 먼저 업로드).
- Telegram 스크립트 붙여넣기: 위의 Python 코드를 Arduino App Lab의 앱의 Python 탭에 복사합니다.
- 토큰 설정: 스크립트에서 YOUR_BOT_TOKEN을 실제 봇 토큰으로 바꿉니다.
- 앱 실행: Run을 클릭합니다 — 봇이 Telegram 메시지를 수신합니다.
- 테스트: /read를 전송합니다 — 봇이 측정된 거리로 회신합니다. 이는 OLED에도 표시됩니다.
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] Distance: 29.4 cm
[2026-04-29 12:02:05] Telegram: /read
[2026-04-29 12:02:05] Distance: 13.1 cm
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 튜토리얼을 참조하여 이 튜토리얼에 OpenClaw를 적용할 수 있습니다.
애플리케이션/프로젝트 아이디어
- 휴대용 거리 측정기: 센서 + OLED를 손에 들고 거리를 측정할 수 있는 도구로 사용
- 주차 보조 시스템: 차량이 벽 쪽으로 백업할 때 남은 공간을 막대 그래프로 표시
- 물 탱크 수위계: 실시간으로 OLED에 현재 수위를 표시
- 로봇 근처 거리계: 현재 장애물 거리를 탑재된 OLED 화면에 표시
- 측정 스테이션: 벽에 설치하여 집 개축 프로젝트를 위해 실시간 방 크기를 표시
도전해 보기
- 쉬움: 거리 < 20cm일 때 OLED에 큰 텍스트로 "CLOSE!"를 표시
- 중간: 대상이 가까워질수록 채워지는 OLED에 막대 그래프 그리기
- 어려움: 실제 거리 값(cm)을 Telegram 사용자에게 메시지로 직접 전송