## Arduino UNO Q 한눈에 정리

Arduino UNO Q는 리눅스가 올라가는 고성능 MPU(퀄컴 QRB2210)와 실시간 처리를 담당하는 MCU(STM32U585)를 한 보드에 통합한 싱글보드 컴퓨터(SoC+마이컴 하이브리드)이다. QRB2210은 Debian Linux와 GPU(Adreno 702)를 통해 카메라·그래픽·에지 컴퓨팅을 담당하고, STM32U585는 Zephyr OS 위에서 Arduino 스케치를 실행하며 센서·모터 제어 등 실시간 I/O를 처리한다. 이 구조 덕분에 AIoT, 머신러닝, 고급 자동화 같은 연산 집약적 작업과 하드 리얼타임 제어를 동시에 수행할 수 있다.

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UNO Q는 16/32GB eMMC와 2/4GB LPDDR4 메모리를 제공해 OS, 앱, 데이터 저장을 보드 단독으로 처리할 수 있다. 보드 폼팩터는 클래식 UNO와 동일해 대부분의 UNO용 실드와 호환되며, 하단에는 고속 커넥터(JMISC 등)를 통해 캐리어 보드와의 확장도 고려되어 있다.

## 전원·하드웨어 구성 요약

UNO Q는 다음 세 가지 방식으로 전원을 공급할 수 있다.

* USB‑C: 5V 3A(15W) 입력

* 5V 핀: 외부 5V 직결

* VIN 핀: 7\~24V 입력

퀄컴 PM4145 PMIC가 통합 전원 관리와 항상 연결된 IoT 동작을 지원한다. 전원 인가 시 자동으로 부팅되며, 별도로 전원 버튼을 눌 필요는 없다. 상단의 전원 버튼을 5초 이상 길게 누르면 리눅스 시스템 부분이 재부팅된다.

보드 상에는 다음과 같은 사용자 인터페이스 요소가 있다.

* 8×13 블루 LED 매트릭스(3비트 그레이스케일, 애니메이션·아이콘 표시용)

* 4개 RGB LED

  * LED 1·2: MPU(Linux) 제어, /sys/class/leds 인터페이스와 Python으로 제어 가능

  * LED 3·4: MCU(Arduino) 제어, digitalWrite(활성 Low)로 제어

* 1.8V UART 디버그 포트(JCTL): SoC 부트 로그, 커널 로그, 조기 콘솔 접근용 (115200bps, 전용 1.8V USB‑TTL 필요)

## 입출력(IO) 및 아날로그 기능 정리

디지털 핀은 총 47개이며, 그중 22개는 UNO 스타일 헤더(D0\~D21)로, 25개는 하단 JMISC 커넥터로 제공된다. 모든 디지털 핀은 pinMode/digitalRead/digitalWrite로 기본 입출력이 가능하며, 일부는 UART, SPI, I2C, CAN 등 기능이 겹쳐 할당된다.

아날로그 기능은 JANALOG 헤더에 집중되어 있다.

* ADC: 6채널, 14비트(해상도 8/10/12/14비트로 설정 가능)

  * A0\~A5: 기본 아날로그 입력, 일부는 DAC·I2C와 핀 공유

* DAC: 2채널(DAC0=A0, DAC1=A1), 8\~12비트 해상도 설정 가능

  * analogWrite(DACx, 값)를 이용해 실제 전압 출력(파형 생성 등) 가능

PWM 기능은 6개 핀(D3, D5, D6, D9, D10, D11)에서 제공되며, 주파수는 고정 500Hz, 해상도는 기본 8비트(analogWriteResolution로 변경 가능)이다. 일반 GPIO에 analogWrite를 사용하면 PWM이 출력되고, DAC 핀에 사용하면 실제 아날로그 전압이 출력된다.

## 유선 통신 인터페이스 요약

UNO Q의 통신 인터페이스는 대부분 MCU 측 핀에 매핑되어 있다.

* UART

  * D0(RX), D1(TX): Serial.begin(...)으로 사용

  * 직접 사용 시 출력은 UART 핀으로 나가며, Arduino App Lab의 모니터와는 별도임

* SPI

  * D10(SS), D11(MOSI), D12(MISO), D13(SCK)

  * SPI.begin(), SPI.transfer(...) 사용

* I2C

  * Wire: D20(SDA), D21(SCL) - 상단 헤더용 메인 I2C

  * Wire1: Qwiic 커넥터에 연결된 I2C4 (3.3V 전용, Modulino 등 퀵 커넥트용)

클래식 Serial 모니터 대신, UNO Q에서는 Arduino\_RouterBridge의 Monitor 객체를 사용하면 Arduino App Lab의 Serial Monitor 창으로 메시지를 확인할 수 있다. 이때 MCU와 MPU 사이의 통신은 내부 Bridge/RPC 시스템을 통해 자동 중계된다.

## USB‑C 및 주변기기 확장 개요

UNO Q의 USB‑C 포트는 단순 전원·프로그램 업로드 역할을 넘어 다음을 지원한다.

* USB 3.1 Gen 1(5Gbps) 데이터

* DisplayPort over USB‑C: USB‑C 멀티포트 어댑터를 통한 HDMI 출력

* USB 오디오·3.5mm 헤드셋(어댑터 경유)

* USB 카메라 입력

* 유선 LAN(Ethernet 포트가 있는 허브 사용 시)

* 키보드·마우스·스토리지 등 USB HID/저장장치

단, 전원 공급 기능이 있는 USB‑C 멀티포트 어댑터를 사용해야 하며, Apple 일부 동글은 전원/디스플레이 호환 문제가 있을 수 있어 제외된다.

## 개발 환경 및 워크플로 정리

UNO Q에서는 두 가지 개발 경로를 동시에 활용할 수 있다.

1. **Arduino App Lab (Linux/MPU 측)**

   * UNO Q에 기본 탑재된 통합 개발 환경

   * Arduino 스케치(Zephyr 기반 MCU), Python 스크립트, 컨테이너 기반 Linux 앱을 하나의 App 안에서 블록(Brick)처럼 조합

   * SBC 모드: UNO Q에 모니터·키보드·마우스를 직접 연결해 독립 PC처럼 사용

   * PC-hosted 모드: PC에 Arduino App Lab 설치 후 USB‑C 또는 네트워크 모드로 보드에 접속

2. **Arduino IDE (MCU 전용)**

   * UNO Q Zephyr Core를 설치하면 IDE 2.x에서 STM32U585를 일반 Arduino 보드처럼 프로그래밍 가능

   * 이 경로는 MCU만 대상으로 하며, Qualcomm MPU 쪽은 App Lab이나 리눅스 개발 도구를 사용해 별도로 개발한다.

네트워크 모드에서는 같은 LAN에 있는 PC에서 Arduino App Lab 데스크톱 앱으로 UNO Q에 접속해, 물리적 USB‑C 연결 없이도 앱 업로드·실행·모니터링이 가능하다.

## MCU-MPU 간 Bridge/RPC 구조 요약

UNO Q의 가장 중요한 특징 중 하나는 MCU와 MPU 사이의 통신을 위한 Bridge/RPC 구조이다. Linux 측에서 arduino-router라는 백그라운드 서비스가 동작하며, /dev/ttyHS1(리눅스)와 Serial1(MCU)을 사용해 양방향 메시지팩 RPC(MessagePack RPC) 채널을 유지한다. 이 인터페이스는 시스템에 의해 독점되므로 사용자 코드에서 직접 열면 안 된다.

MCU 쪽에서는 Arduino\_RouterBridge 라이브러리의 Bridge 객체를 통해 다음 기능을 제공한다.

* Bridge.begin(): 통신 초기화

* Bridge.call(): 반대쪽(대개 Linux) 함수 호출 후 결과 대기

* Bridge.notify(): 결과를 기다리지 않는 단방향 호출

* Bridge.provide()/provide\_safe(): MCU 함수를 원격에서 호출할 수 있도록 등록

  * provide: 백그라운드 스레드에서 실행(짧고 스레드 안전한 함수에 적합)

  * provide\_safe: 메인 loop 문맥에서 실행(Arduino API 사용 시 권장)

Linux 쪽에서는 Arduino App Lab Python API, 또는 직접 Unix Domain Socket(/var/run/arduino-router.sock)에 접속해 MessagePack RPC 프로토콜로 MCU 함수 호출·제어가 가능하다. 이를 통해 예를 들어 Python 코드에서 "set\_led\_state" 같은 MCU 함수를 원격 호출하거나, 반대로 MCU 스케치에서 Linux 측 네트워크 소켓, 파일 시스템, AI 모델 등을 간접적으로 이용할 수 있다.

## 무선 통신(Wi‑Fi·Bluetooth) 개요

UNO Q는 WCBN3536A 모듈을 통해 듀얼 밴드 Wi‑Fi 5(2.4/5GHz)와 Bluetooth 5.1을 제공한다. 무선 기능은 MPU(Linux) 측에 연결되어 있으며, MCU에서는 Bridge/RPC를 통해 간접적으로 이용한다.

* **Wi‑Fi**

  * GUI: 데스크톱 상단 네트워크 아이콘에서 SSID 선택 및 접속

  * CLI: nmcli d wifi connect <SSID> password <비밀번호> 등으로 연결 관리

  * WPA2‑Enterprise/Eduroam 등 고급 인증도 nmcli 프로파일로 설정 가능

  * MCU 측에서는 BridgeTCPClient 등을 사용해, Linux의 소켓을 중계받아 인터넷(TCP) 통신을 수행할 수 있다.

* **Bluetooth**

  * GUI: 상단 Bluetooth 아이콘에서 스캔·페어링·연결 관리

  * CLI: bluetoothctl 명령어로 전원 on/off, scan, connect, trust 설정 등 수행

  * 키보드·마우스·헤드셋·스마트폰 등과의 단거리 무선 연결에 사용하며, 사용 모드에 따라 호스트 또는 주변기기로 동작할 수 있다.

1장 Arduino UNO Q 주요 특징 및 사양 한눈에 보기

2장 Arduino UNO Q를 싱글보드 컴퓨터(SBC)처럼 사용하는 방법

3장 Arduino UNO Q 전원 사양과 전원 아키텍처 정리

4장 아두이노 UNO Q 리눅스 OS 새 이미지 플래싱 가이드

다시 보는 Arduino Uno Q

목차