커스텀 아두이노 HID CNC 펜던트: 저렴한 DIY 컨트롤러 제작기

부품 및 소모품

아두이노 레오나르도 (또는 32u4 칩 탑재 보드: 마이크로, 프로 마이크로 등)	×1
모멘터리 푸시버튼 (LED 내장, 라벨 부착 가능) - 20개	×20

프로젝트 동기

직접 만든 우드 CNC 머신에 맞는 펜던트가 필요했습니다. 상용 펜던트는 100유로 이상인데 버튼 2개와 핸드휠뿐이지만, 직접 만들면 23개 버튼 × 6기능(싱글/더블/트리플 클릭, 홀드 조합) = 138기능에 핸드휠까지 넣을 수 있습니다. 크고 무거워 보이지만 핸드휠 돌릴 때 밀리지 않아 오히려 편합니다.

작동 원리: 아두이노 레오나르도의 HID 기능

ATmega32u4 칩(레오나르도, 마이크로 등)은 USB HID(키보드/마우스) 에뮬레이션이 가능합니다. PC에 연결하면 키보드로 인식되어, 버튼 누름 → 키스트로크 전송 → CNC 소프트웨어(Eding CNC 등) 단축키 실행이 이루어집니다.

핵심 라이브러리: ClickButton (디바운스, 멀티클릭, 롱클릭 자동 처리)

• 싱글 클릭
• 더블 클릭
• 트리플 클릭
• 싱클 클릭+홀드
• 더블 클릭+홀드
• 트리플 클릭+홀드

기본 타이밍: 클릭 인식 ≥250ms, 홀드 인식 ≥1000ms (조정 가능)

케이스 제작: 마호가니 목재 + CNC 가공

Vectric Cut2D로 설계, CNC로 양면 가공. 샌딩 후 다중 바니시 코팅으로 마감. 두께 36.5mm로 버튼 높이 확보.

스위치 및 라벨

• 모멘터리 스위치 (LED 내장형), 1kΩ 풀업 저항으로 아두이노 내장 풀업 활용
• 투명 캡 뒤에 폴리비닐 스티커 라벨 부착 (레이저 프린터 출력, 일반 종이는 조명 시 결 보임)
• 아이콘은 Eding CNC 소프트웨어 리소스에서 추출·수정

핸드휠 (MPG)

표준 60mm 100PPR 6단자 전자식 핸드휠. CNC 소프트웨어에서 PPR 설정 가능.

전자 회로

아두이노 레오나르도 23개 입력 핀 활용 (디지털 0~13, 아날로그 A0~A5). 모든 스위치 한 쪽은 GND, 다른 쪽은 입력 핀에 직결 (내장 풀업 사용). 총 소비전류 약 150mA (LED 켠 상태).

프로그래밍 방법

펜던트를 CNC 전원에 연결한 상태에서 USB로 PC와 연결해 아두이노 IDE로 업로드. 다른 PC(노트북)로 프로그래밍할 때도 펜던트 전원은 CNC에서 공급받은 상태 유지.

코드: CNC 펜던트 펌웨어

ClickButton 라이브러리 필수 (ClickButton.h 포함). 아래는 주요 구조와 X축 버튼 예시입니다.

#include <ClickButton.h>
#include <Keyboard.h>

const int buttons = 20;
ClickButton button[21] = {
  ClickButton(0, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // dummy (1부터 시작)
  ClickButton(0, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 0
  ClickButton(1, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 1
  // ... Pin 2~13
  ClickButton(12, LOW, CLICKBTN_PULLUP),
  ClickButton(13, LOW, CLICKBTN_PULLUP),
  ClickButton(A0, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 15
  ClickButton(A1, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 16
  ClickButton(A2, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 17
  ClickButton(A3, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 18
  ClickButton(A4, LOW, CLICKBTN_PULLUP), // Pin 19
  ClickButton(A5, LOW, CLICKBTN_PULLUP)  // Pin 20
};

long aux1_delay = 0;

void setup() {
  for (int i = 1; i <= buttons; i++) {
    button[i].debounceTime = 20;
    button[i].multiclickTime = 250;
    button[i].longClickTime = 1000;
  }
}

void loop() {
  for (int i = 1; i <= buttons; i++) button[i].Update();
  
  // 버튼 1: 리셋(F1) / ESC / 드라이버 끄기(홀드)
  if (button[1].clicks != 0) {
    switch (button[1].clicks) {
      case 1: press_RESET(); break;           // F1
      case 2: press_ESC(); break;
      case -1: press_ESC(); goto_MACHINE_IO_MENU(); press_F2(); goto_MAIN_MENU(); break;
    }
  }
  
  // 버튼 13: X축 핸드휠 / X축 제로 / X축 워크제로 이동(홀드)
  if (button[13].clicks != 0) {
    switch (button[13].clicks) {
      case 1: shortcut_HANDWHEEL_X(); break;      // Ctrl+Shift+X
      case 2: shortcut_ZERO_X(); break;           // Ctrl+1
      case -1: press_ESC(); goto_MAIN_MENU(); user_MACRO_18(); break; // G0 X0
    }
  }
  
  // 버튼 14: Y축 핸드휠 / Y축 제로 / Y축 워크제로 이동(홀드)
  // 버튼 15: Z축 핸드휠 / Z축 제로 / Z축 머신업 위치(홀드)
  // 버튼 17~19: 핸드휠 배율 1x/10x/100x
  // 버튼 20: 머신/워크 좌표 토글
  // ... 나머지 버튼들 유사 패턴
}

// 키보드 단축키 함수들 예시
void press_RESET() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_F1); delay(100); Keyboard.releaseAll(); }
void press_ESC() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_ESC); delay(100); Keyboard.releaseAll(); }
void goto_MAIN_MENU() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_LEFT_ALT); Keyboard.press(KEY_F1); delay(100); Keyboard.releaseAll(); }
void shortcut_HANDWHEEL_X() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press(KEY_LEFT_SHIFT); Keyboard.press('x'); delay(100); Keyboard.releaseAll(); }
void shortcut_ZERO_X() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press('1'); delay(100); Keyboard.releaseAll(); }
void user_MACRO_18() { Keyboard.begin(); Keyboard.press(KEY_LEFT_ALT); Keyboard.press('1'); delay(100); Keyboard.releaseAll(); } // Alt+1 (사용자 매크로 18)
// ... 기타 단축키 함수들 생략

전체 코드는 첨부 파일(cnc_pendant_SenmxC8UCj.zip) 또는 원문 참조. 사용자 매크로 1~20, 메뉴 이동, 플러드/미스트 토글 등 모든 기능 포함.

필수 라이브러리

• ClickButton 라이브러리: clickbutton_hq5qeT4toX.zip (멀티클릭/홀드/디바운스 처리)

회로도

간단한 회로: 모든 버튼 한 쪽 GND, 다른 쪽 아두이노 핀 직결. 핸드휠은 별도 인코더 인터페이스 필요 (코드 미포함, 소프트웨어 측에서 처리).

CAD 파일

• CNC 가공용 Cut2D 파일: cnc_pendant_SenmxC8UCj.zip

요약

상용 제품 1/10 비용으로 기능은 10배 이상인 CNC 펜던트를 아두이노 레오나르도 HID 기능으로 제작했습니다. ClickButton 라이브러리로 버튼당 6기능 할당이 핵심입니다. 목재 케이스로 그립감과 안정감도 훌륭합니다.