아두이노 우노 R4 WiFi 블루투스 모니터 예제 BLE를 통한 무선 시리얼 모니터 튜토리얼
개요
블루투스 모니터 예제는 DIYables 블루투스 STEM 앱을 통해 액세스할 수 있는 무선 시리얼 모니터를 제공합니다. BLE(Bluetooth Low Energy) 를 사용하는 Arduino UNO R4 WiFi 전용으로 설계되어 실시간 상태 메시지, 디버그 출력, 센서 값을 스마트폰에 무선으로 스트리밍합니다. 앱에서 텍스트 명령도 수신할 수 있습니다. 무선 디버깅, 원격 모니터링, 시스템 로깅에 적합합니다.
참고: Arduino UNO R4 WiFi는 BLE(Bluetooth Low Energy)만 지원합니다. 클래식 블루투스는 지원하지 않습니다. DIYables 블루투스 앱은 Android에서 BLE와 클래식 블루투스를 모두 지원하고, iOS에서는 BLE를 지원합니다. 이 보드는 BLE를 사용하므로 앱은 Android와 iOS 모두에서 작동합니다.
기능
- 무선 시리얼 모니터: 스마트폰으로 텍스트 메시지 스트리밍
- 양방향 통신: 앱에서 Arduino로 명령 전송
- 실시간 스트리밍: 시리얼 모니터처럼 지속적인 출력
- 명령 처리: 앱에서 입력한 텍스트 명령 처리
- Android 및 iOS에서 작동: BLE는 두 플랫폼 모두에서 지원
- 페어링 불필요: BLE는 수동 페어링 없이 자동 연결
- 저전력: BLE는 클래식 블루투스보다 전력 소비가 적음
필요한 하드웨어
| 1 | × | 아두이노 우노 R4 와이파이 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (또는) DIYables STEM V4 IoT | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용) | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용) | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노 R4용 스크루 터미널 블록 쉴드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino UNO R4 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노 R4용 브레드보드 쉴드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노 R4용 케이스 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노 R4용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 우노용 프로토타이핑 베이스 플레이트 & 브레드보드 키트 | 아마존 |
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Arduino UNO R4 WiFi 코드
빠른 단계
다음 단계를 순서대로 따라하세요:
- Arduino UNO R4 WiFi를 처음 사용하는 경우 아두이노 우노 R4 - 소프트웨어 설치를 참조하세요.
- USB 케이블을 사용하여 Arduino UNO R4 WiFi 보드를 컴퓨터에 연결합니다.
- 컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행합니다.
- Arduino UNO R4 WiFi 보드와 적절한 COM 포트를 선택합니다.
- Arduino IDE 왼쪽 바에서 Libraries 아이콘으로 이동합니다.
- "DIYables Bluetooth"를 검색한 다음 DIYables의 DIYables Bluetooth 라이브러리를 찾습니다.
- Install 버튼을 클릭하여 라이브러리를 설치합니다.
- 다른 라이브러리 종속성 설치를 요청받습니다.
- Install All 버튼을 클릭하여 모든 라이브러리 종속성을 설치합니다.
BLE 코드
- Arduino IDE에서 File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_Monitor 예제로 이동하거나, 위의 코드를 복사하여 Arduino IDE 편집기에 붙여 넣습니다.
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Monitor Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Monitor feature:
* - Send real-time status messages to the mobile app
* - Display system information and sensor readings
* - Receive and process commands from the app
* - Perfect for debugging and system monitoring
*
* Compatible Boards:
* - Arduino UNO R4 WiFi
* - Arduino Nano 33 BLE / BLE Sense
* - Arduino Nano 33 IoT
* - Arduino MKR WiFi 1010
* - Arduino Nano RP2040 Connect
* - Any board supporting the ArduinoBLE library
*
* Setup:
* 1. Upload the sketch to your Arduino
* 2. Open Serial Monitor to see connection status
* 3. Use DIYables Bluetooth App to connect and view monitor output
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothMonitor.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Monitor";
const char* SERVICE_UUID = "19B10000-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* TX_UUID = "19B10001-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* RX_UUID = "19B10002-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
// Create Bluetooth instances
DIYables_ArduinoBLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Monitor app instance
DIYables_BluetoothMonitor bluetoothMonitor;
// Variables for demo
unsigned long lastUpdate = 0;
const unsigned long UPDATE_INTERVAL = 3000; // Send update every 3 seconds
int messageCount = 0;
bool ledState = false;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Monitor Example");
// Initialize built-in LED
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add monitor app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothMonitor);
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
bluetoothMonitor.send("=== Arduino Monitor Connected ===");
bluetoothMonitor.send("System Ready");
bluetoothMonitor.send("Type HELP for available commands");
bluetoothMonitor.send("");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
// Set up message handler for incoming commands
bluetoothMonitor.onMonitorMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received command: ");
Serial.println(message);
handleCommand(message);
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
}
void handleCommand(const String& cmd) {
if (cmd == "HELP") {
bluetoothMonitor.send("Available Commands:");
bluetoothMonitor.send(" LED_ON - Turn LED on");
bluetoothMonitor.send(" LED_OFF - Turn LED off");
bluetoothMonitor.send(" STATUS - Show system status");
bluetoothMonitor.send(" CLEAR - Clear monitor (if supported)");
bluetoothMonitor.send(" HELP - Show this help");
}
else if (cmd == "LED_ON") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
ledState = true;
bluetoothMonitor.send("✓ LED turned ON");
}
else if (cmd == "LED_OFF") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
ledState = false;
bluetoothMonitor.send("✓ LED turned OFF");
}
else if (cmd == "STATUS") {
showStatus();
}
else if (cmd == "CLEAR") {
// App should handle clearing the display
bluetoothMonitor.send("");
}
else {
bluetoothMonitor.send("✗ Unknown command: " + cmd);
bluetoothMonitor.send("Type HELP for available commands");
}
}
void showStatus() {
bluetoothMonitor.send("=== System Status ===");
// LED Status
bluetoothMonitor.send("LED State: " + String(ledState ? "ON" : "OFF"));
// Uptime
unsigned long uptime = millis() / 1000;
bluetoothMonitor.send("Uptime: " + String(uptime / 3600) + "h " + String((uptime % 3600) / 60) + "m " + String(uptime % 60) + "s");
// Free Memory (approximate for AVR)
#ifdef __AVR__
extern int __heap_start, *__brkval;
int freeMemory = (int) &freeMemory - (__brkval == 0 ? (int) &__heap_start : (int) __brkval);
bluetoothMonitor.send("Free Memory: " + String(freeMemory) + " bytes");
#endif
// Messages sent
bluetoothMonitor.send("Messages Sent: " + String(messageCount));
bluetoothMonitor.send("====================");
}
void sendPeriodicUpdate() {
messageCount++;
// Example of different message types
if (messageCount % 3 == 0) {
// Send status update
bluetoothMonitor.send("[INFO] Heartbeat #" + String(messageCount));
}
else if (messageCount % 5 == 0) {
// Send simulated sensor reading
int sensorValue = random(0, 1024);
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Reading: " + String(sensorValue) + " (random demo value)");
}
else {
// Send timestamp
bluetoothMonitor.send("[TIME] Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
}
// Optionally log to Serial as well
Serial.print("Sent update #");
Serial.println(messageCount);
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// Send periodic updates (only when connected)
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastUpdate >= UPDATE_INTERVAL) {
lastUpdate = millis();
sendPeriodicUpdate();
}
delay(10);
}
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino UNO R4 WiFi에 업로드합니다.
- 시리얼 모니터를 엽니다.
- 시리얼 모니터에서 결과를 확인합니다. 아래와 같이 표시됩니다:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
DIYables Bluetooth - Monitor Example
Waiting for Bluetooth connection...
모바일 앱
참고: DIYables 블루투스 앱은 Android에서 BLE와 클래식 블루투스를 모두 지원하고, iOS에서는 BLE를 지원합니다. Arduino UNO R4 WiFi는 BLE를 사용하므로 앱은 Android와 iOS 모두에서 작동합니다. BLE에는 수동 페어링이 필요 없으며 스캔하고 연결하기만 하면 됩니다.
- DIYables 블루투스 앱을 엽니다.
- 처음 앱을 열면 권한을 요청합니다. 다음을 허용해 주세요:
- 주변 기기(Nearby Devices) 권한(Android 12+) / 블루투스 권한(iOS) - 블루투스 기기를 스캔하고 연결하는 데 필요합니다.
- 위치(Location) 권한(Android 11 이하만 해당) - 구형 Android 버전에서 BLE 기기를 스캔하는 데 필요합니다.
- 휴대폰에서 블루투스가 켜져 있는지 확인합니다.
- 홈 화면에서 Connect 버튼을 탭합니다. 앱이 BLE 기기를 스캔합니다.
- 스캔 결과에서 "Arduino_Monitor"를 찾아 탭하여 연결합니다.
- 연결되면 앱이 자동으로 홈 화면으로 돌아갑니다. 앱 메뉴에서 모니터 앱을 선택합니다.
참고: 홈 화면의 설정 아이콘을 탭하면 앱을 표시하거나 숨길 수 있습니다. 자세한 내용은 DIYables 블루투스 앱 사용 설명서를 참조하세요.
- 모니터 화면에 상태 메시지가 스트리밍되는 것을 확인합니다.
- 입력 필드에 LED_ON을 입력하고 Send를 탭하면 Arduino UNO R4 WiFi의 내장 LED가 켜지고 모니터에 확인 메시지가 표시됩니다.
이제 Arduino IDE의 시리얼 모니터를 다시 확인하세요. 다음과 같이 표시됩니다:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Bluetooth connected!
Sent update #1
Sent update #2
Sent update #3
창의적인 커스터마이징 - 프로젝트에 맞게 코드 적용하기
메시지 전송
// Send text messages to the app
bluetoothMonitor.send("System started");
bluetoothMonitor.send("Temperature: " + String(temp, 1) + " °C");
bluetoothMonitor.send("[ERROR] Sensor disconnected!");
수신 명령 처리
onMonitorMessage() 콜백을 사용하여 모니터 앱에서 입력한 명령을 받고 반응합니다:
bluetoothMonitor.onMonitorMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received: ");
Serial.println(message);
if (message == "HELP") {
bluetoothMonitor.send("Commands: LED_ON, LED_OFF, STATUS, HELP");
} else if (message == "LED_ON") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
bluetoothMonitor.send("LED turned ON");
} else if (message == "LED_OFF") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
bluetoothMonitor.send("LED turned OFF");
} else if (message == "STATUS") {
bluetoothMonitor.send("Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
bluetoothMonitor.send("LED: " + String(digitalRead(LED_BUILTIN) ? "ON" : "OFF"));
} else {
bluetoothMonitor.send("Unknown command: " + message);
}
});
더 많은 else if 블록을 추가하여 원하는 만큼 사용자 지정 명령어를 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 릴레이를 제어하려면 RELAY_ON / RELAY_OFF를, 센서 값을 읽으려면 READ를 추가하면 됩니다. 앱에서 입력하는 모든 단어가 명령어가 됩니다.
프로그래밍 예제
센서 상태 스트리밍
void loop() {
bluetoothServer.loop();
static unsigned long lastUpdate = 0;
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastUpdate >= 3000) {
lastUpdate = millis();
int light = analogRead(A0);
float voltage = analogRead(A1) * 5.0 / 1023.0;
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Light: " + String(map(light, 0, 1023, 0, 100)) + "%");
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Voltage: " + String(voltage, 2) + "V");
bluetoothMonitor.send("[INFO] Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
}
delay(10);
}
이벤트 기반 로깅
const int BUTTON_PIN = 7;
int lastButtonState = HIGH;
void loop() {
bluetoothServer.loop();
int buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (buttonState != lastButtonState) {
lastButtonState = buttonState;
if (buttonState == LOW) {
bluetoothMonitor.send("[EVENT] Button pressed!");
} else {
bluetoothMonitor.send("[EVENT] Button released");
}
}
delay(10);
}
문제 해결
일반적인 문제
1. 앱에서 기기를 찾을 수 없음
- Arduino UNO R4 WiFi가 전원이 켜져 있고 스케치가 업로드되어 있는지 확인하세요.
- 휴대폰의 블루투스가 활성화되어 있는지 확인하세요.
- Android 11 이하에서는 위치 서비스도 활성화하세요.
2. 앱에 메시지가 표시되지 않음
- bluetoothMonitor.send()가 호출되고 있는지 확인하세요.
- bluetoothServer.loop()가 메인 루프에 있는지 확인하세요.
- 시리얼 모니터에서 연결을 확인하세요.
3. 메시지가 지연됨
- 더 자주 메시지를 받으려면 업데이트 간격을 줄이세요.
- 너무 많은 메시지를 너무 빠르게 전송하지 마세요(BLE에는 대역폭 한계가 있습니다).
4. 앱에서 보낸 명령이 수신되지 않음
- onMonitorMessage 콜백이 설정되어 있는지 확인하세요.
- 수신된 명령 출력에 대한 시리얼 모니터를 확인하세요.
5. 연결이 자주 끊김
- Arduino와 더 가까이 이동하세요(거리 줄이기).
- 안정적인 USB 전원 공급을 확인하세요.
6. 업로드 실패 또는 보드를 인식하지 못함
- 보드 관리자를 통해 최신 Arduino UNO R4 보드 패키지를 설치하세요.
- 다른 USB 케이블이나 포트를 사용해 보세요.
프로젝트 아이디어
- 무선 디버그 콘솔
- 센서 데이터 로거
- 시스템 상태 모니터
- 이벤트 알림 시스템
- 원격 명령 인터페이스
다음 단계
블루투스 모니터 예제를 마스터한 후 다음을 시도해 보세요:
- 블루투스 채팅 - 대화형 양방향 메시지용
- 블루투스 테이블 - 구조화된 데이터 표시용
- 블루투스 플로터 - 데이터 시각화용
- 다중 블루투스 앱 - 모니터와 다른 앱 결합