Arduino 사용 튜토리얼

센서 소개

JUXI_HeartRate_SPO2는 MAX30102 칩 기반의 심박·혈중 산소 센서 모듈로, 내장 알고리즘이 심박수와 혈중 산소 포화도 값을 직접 출력할 수 있습니다.

주요 기능:

• 혈중 산소 포화도(SPO2) 측정
• 심박수 측정(회/분)
• 기판 온도 측정
• I2C 통신 방식 지원

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Arduino 사용 튜토리얼

하드웨어 준비

필요한 재료
Arduino 보드(Uno/ESP32 등)
JUXI_HeartRate_SPO2 센서
점퍼 와이어 약간
USB 데이터 케이블(Arduino를 컴퓨터에 연결)

라이브러리 설치

1. 라이브러리 파일JUXI_HeartRate_SPO2.zip을 다운로드합니다
2. 압축 파일을 풀고 Arduino 라이브러리 디렉터리에 복사합니다:

• Windows: C:\Users\사용자 이름\Documents\Arduino\libraries\
• Mac: ~/Documents/Arduino/libraries/
• Linux: ~/Arduino/libraries/

1. Arduino IDE를 재시작합니다

예제 코드 업로드

코드를 업로드할 때는 Arduino만 컴퓨터에 연결하고, Arduino에 심박·혈중 산소 모듈을 연결하지 마십시오!

방법 1: UART 모드 예제

#define I2C_COMMUNICATION을 주석 처리하고 Arduino에 코드를 업로드합니다

#include "JUXI_HeartRate_SPO2.h"

// I2C 地址
#define I2C_ADDRESS 0x57

// 创建传感器对象，I2C模式
JUXI_HeartRate_SPO2_I2C sensor(&Wire, I2C_ADDRESS);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  // 初始化传感器
  while (!sensor.begin()) {
    Serial.println("传感器初始化失败，请检查连接！");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("传感器初始化成功！");

  // 启动数据采集
  sensor.sensorStartCollect();
}

void loop() {
  // 读取心率和血氧数据
  sensor.getHeartbeatSPO2();

  // 输出血氧饱和度
  Serial.print("血氧饱和度: ");
  Serial.print(sensor._sHeartbeatSPO2.SPO2);
  Serial.println(" %");

  // 输出心率
  Serial.print("心率: ");
  Serial.print(sensor._sHeartbeatSPO2.Heartbeat);
  Serial.println(" 次/分钟");

  // 读取并输出温度
  Serial.print("板载温度: ");
  Serial.print(sensor.getTemperature_C());
  Serial.println(" ℃");

  Serial.println("------------------------");

  // 传感器每4秒更新一次数据
  delay(4000);
}

하드웨어 연결

I2C 통신

센서 핀	Arduino
VCC	5V/3.3V
GND	GND
SDA	SDA/A4
SCL	SCL/A5

• 심박·혈중 산소 모듈의 스위치를 IIC로 전환하십시오!!!
• 데이터 케이블로 Arduino를 컴퓨터에 연결합니다

실행 결과:

1. Arduino의 「툴」→「시리얼 모니터」를 엽니다

보레이트를 9600으로 설정합니다

2. 시리얼 디버그 어시스턴트를 엽니다

시리얼 디버그 어시스턴트 uartassist5.15.zip

시리얼 포트 번호를 선택합니다

보레이트를9600으로 설정합니다

데이터 비트8, 스톱 비트1, 패리티NONE, 흐름 제어NONE

수신 설정과 송신 설정에서ASCII를 선택합니다

API 설명

함수	설명
begin()	센서를 초기화하고 true/false를 반환합니다
getHeartbeatSPO2()	심박수와 혈중 산소 데이터를 읽어 _sHeartbeatSPO2 구조체에 저장합니다
getTemperature_C()	기판 온도(섭씨)를 읽습니다
sensorStartCollect()	데이터 수집을 시작합니다(센서 LED 켜짐)
sensorEndCollect()	데이터 수집을 중지합니다(센서 LED 꺼짐)

데이터 설명

• SPO2(혈중 산소 포화도): 정상 범위 95% - 100%, 값이 -1이면 무효
• Heartbeat(심박수): 정상 범위 60 - 100 회/분, 값이 -1이면 무효
• 무효값 원인: 손가락이 제대로 놓이지 않았거나 데이터가 안정되지 않음

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사용 시 주의사항

측정 팁

1. 손가락을 올바르게 배치

• 손가락을 센서 위에 가볍게 올려 두 LED를 덮습니다
• 혈액 순환에 영향을 줄 수 있으니 힘껏 누르지 마십시오
• 손가락을 안정적으로 유지하고 움직이지 마십시오

1. 데이터가 안정될 때까지 대기

• 측정 초기에는 수치가 불안정할 수 있습니다
• 10-30초 기다린 후 데이터가 안정되면 읽는 것이 좋습니다
• 센서는 4초마다 데이터를 갱신합니다

1. 환경 요구 사항

• 센서에 강한 빛이 직접 비치지 않도록 하십시오
• 적절한 환경 온도를 유지하십시오
• 측정 시 조용하게 하십시오

데이터 해석

SPO2 범위	설명
95% - 100%	정상
90% - 94%	경도 저산소
< 90%	저산소, 병원 진료 권장

심박수 범위	설명
60 - 100 회/분	성인 정상 범위
< 60 회/분	서맥
> 100 회/분	빈맥

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자주 묻는 질문

Q1: 센서 초기화에 실패하면 어떻게 하나요?

A:

1. 배선이 올바른지 확인합니다(SDA는 GPIO2/A4, SCL은 GPIO3/A5)
2. 전원이 정상인지 확인합니다(3.3V 또는 5V)
3. i2cdetect -y 1 명령으로 장치를 감지합니다
4. 센서 스위치가 IIC 위치에 있는지 확인합니다

Q2: 데이터가 계속 -1로 표시되면 어떻게 하나요?

A:

1. 손가락이 센서 위에 올바르게 놓였는지 확인합니다
2. 몇 초 기다려 데이터를 안정시킵니다
3. sensorStartCollect()를 호출해 수집을 시작했는지 확인합니다
4. 센서 표시등이 켜져 있는지 확인합니다

Q3: 데이터가 정확하지 않으면 어떻게 하나요?

A:

1. 손가락이 센서 광학 영역을 완전히 덮도록 합니다
2. 손가락을 움직이지 말고 정지 상태로 유지합니다
3. 30초 이상 기다려 데이터를 안정시킵니다
4. 여러 번 측정하여 평균값을 구합니다

Q4: 센서는 어떤 Arduino 보드를 지원하나요?

A: 다음을 지원합니다:

• Arduino Uno/Mega
• ESP8266
• ESP32
• 기타 Arduino 환경을 지원하는 보드

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예제 파일 위치

Arduino 예제

JUXI_HeartRate_SPO2/
└── examples/
    └── gainHeartbeatSPO2/
        └── gainHeartbeatSPO2.ino