라즈베리파이 사용 튜토리얼

프로젝트 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
UART와 I2C 두 가지 통신 방식 지원

하드웨어 준비

필요한 재료	설명
라즈베리파이(2/3/4/Zero 모두 가능)	라즈베리파이 3B+ 또는 4B 권장
JUXI_HeartRate_SPO2 센서	심박·혈중 산소 센서 모듈
점퍼 와이어 약간	암-암 점퍼 와이어 4개
전원 어댑터	라즈베리파이 전용 전원

하드웨어 연결

방법 1: I2C 통신(권장)

I2C 통신은 배선이 간단하여 권장합니다.

센서 핀	라즈베리파이 물리 핀	BCM 번호	설명
VCC	1 또는 17	-	3.3V 전원(5V 연결도 가능)
GND	6 또는 9 또는 14	-	접지
SDA	3	GPIO2	I2C 데이터선
SCL	5	GPIO3	I2C 클록선

중요: 센서의 스위치를 IIC 위치로 전환하십시오!

방법 2: UART 시리얼 통신

UART 통신은 교차 연결이 필요합니다.

센서 핀	라즈베리파이 물리 핀	BCM 번호	설명
VCC	2 또는 4	-	5V 전원(3.3V 연결도 가능)
GND	6 또는 9 또는 14	-	접지
RX	8	GPIO14	센서 RX를 라즈베리파이 TX에 연결
TX	10	GPIO15	센서 TX를 라즈베리파이 RX에 연결

중요: 센서의 스위치를 UART 위치로 전환하십시오!

환경 설정

1. I2C 활성화(I2C 모드에 필요)

bash

sudo raspi-config

Interface Options → I2C를 선택하고 Yes를 선택하여 활성화합니다

라즈베리파이를 재부팅합니다:

bash

sudo reboot

2. 시리얼 활성화(UART 모드에 필요)

bash

sudo raspi-config

Interface Options → Serial을 선택합니다

첫 번째 질문: "Would you like a login shell to be accessible over serial?" → No 선택
두 번째 질문: "Would you like the serial port hardware to be enabled?" → Yes 선택

라즈베리파이를 재부팅합니다:

bash

sudo reboot

3. 종속 라이브러리 설치

bash

# 更新软件源
sudo apt-get update

# 安装 I2C 工具和 smbus2 库（I2C 模式必须使用 smbus2）
sudo apt-get install -y i2c-tools python3-smbus2

# 安装 pyserial（串口支持）
sudo pip3 install pyserial

주의: I2C 모드에서는 smbus2를 반드시 설치해야 하며 구버전 python-smbus는 사용할 수 없습니다. 라이브러리 내부에서는 smbus2.i2c_msg를 사용하여 독립적인 2단계 I2C 트랜잭션(먼저 레지스터 주소를 쓰고 STOP을 전송한 뒤, 새로운 읽기 트랜잭션을 시작해 여러 바이트를 연속으로 읽음)을 구현하여 센서 칩의 I2C 타이밍 요구 사항을 충족합니다.

4. I2C 연결 확인(I2C 모드)

배선 완료 후 다음 명령으로 I2C 장치를 감지합니다:

bash

i2cdetect -y 1

주소 0x57이 보이면 센서 연결에 성공한 것입니다.

예제 코드 사용

JUXI_HeartRate_SPO2.zip

파일 구조

bash

python/raspberry/
├── JUXI_HeartRate_SPO2.py      # 主库文件
└── examples/
    ├── i2c_example.py          # I2C 模式示例
    └── uart_example.py         # UART 模式示例

I2C 모드 예제 실행

bash

cd python/raspberry/examples

bash

sudo python3 i2c_example.py

UART 모드 예제 실행

bash

cd python/raspberry/examples

bash

sudo python3 uart_example.py

주의: 하드웨어 시리얼을 사용하려면 sudo 권한이 필요합니다.

실행 결과

모든 것이 정상이라면 다음과 유사한 출력이 표시됩니다:

bash

==================================================
JUXI 心率血氧传感器 - I2C 模式
==================================================

正在初始化 I2C 总线 1，地址 0x57...
传感器初始化成功！

开始数据采集...
传感器 LED 已亮起！

请将手指放在传感器上...

血氧饱和度: 98 %
心率: 72 次/分钟
板载温度: 25.5 ℃
...

Ctrl+C를 눌러 프로그램을 중지합니다.

API 참조

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_i2c

I2C 통신 방식의 센서 클래스입니다.

생성자

JUXI_HeartRate_SPO2_i2c(bus_number=1, i2c_address=0x57)

매개변수:

bus_number: I2C 버스 번호, 라즈베리파이에서는 보통 1
i2c_address: 센서 I2C 주소, 기본값 0x57

메서드

메서드	설명	반환값
begin()	센서 초기화, 연결 감지	bool(성공 시 True)
sensor_start_collect()	데이터 수집 시작(센서 LED 켜짐)	없음
sensor_end_collect()	데이터 수집 중지(센서 LED 꺼짐)	없음
get_heartbeat_SPO2()	심박수와 혈중 산소 데이터 읽기	없음(결과는 객체 속성에 저장)
get_temperature_c()	기판 온도 읽기	float(섭씨)
close()	I2C 연결 닫기	없음

속성

속성	설명
SPO2	혈중 산소 포화도(%), 무효값은 -1
heartbeat	심박수(회/분), 무효값은 -1

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_uart

UART 시리얼 통신 방식의 센서 클래스입니다.

생성자

JUXI_HeartRate_SPO2_uart(port='/dev/serial0', baudrate=9600)

매개변수:

port: 시리얼 장치 경로, 라즈베리파이 기본값은 /dev/serial0
baudrate: 보레이트, 기본값 9600

메서드

JUXI_HeartRate_SPO2_i2c와 동일합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 센서 초기화에 실패하면 어떻게 해야 하나요?

A: 다음 단계에 따라 확인하십시오:

배선 확인

I2C 모드: SDA가 GPIO2, SCL이 GPIO3에 연결되었는지 확인
UART 모드: RX-TX가 교차 연결되었는지 확인

센서 스위치 확인

I2C 모드: 스위치는 IIC 위치
UART 모드: 스위치는 UART 위치

전원 확인

VCC가 3.3V 또는 5V에 연결되었는지 확인
GND가 연결되었는지 확인

시스템 설정 확인

I2C 모드: I2C가 활성화되었는지 확인
UART 모드: 시리얼이 활성화되었는지 확인

감지 명령 사용

bash

# I2C 模式
i2cdetect -y 1

# UART 模式
ls /dev/serial*

Q2: 데이터가 계속 -1로 표시되면 어떻게 해야 하나요?

손가락이 센서 위에 올바르게 놓여 두 LED를 완전히 덮었는지 확인합니다
몇 초 기다려 데이터를 안정시킵니다(보통 10-30초 필요)
sensor_start_collect()를 호출해 수집을 시작했는지 확인합니다
센서 표시등이 켜져 있는지 확인합니다

Q3: 데이터가 정확하지 않으면 어떻게 해야 하나요?

손가락이 센서 광학 영역을 완전히 덮도록 합니다
손가락을 움직이지 말고 정지 상태로 유지합니다
30초 이상 기다려 데이터를 안정시킵니다
여러 번 측정하여 평균값을 구합니다
센서에 강한 빛이 직접 비치지 않도록 합니다

Q4: I2C와 UART를 동시에 사용할 수 있나요?

A: 아니요, 동시에 사용할 수 있는 통신 방식은 한 가지뿐입니다.

Q5: sudo로 실행해야 하나요?

I2C 모드: 권한 문제를 피하려면 sudo 사용을 권장합니다
UART 모드: 반드시 sudo를 사용해야 하며 그렇지 않으면 시리얼 포트에 접근할 수 없습니다

주의사항

측정 팁

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

데이터가 안정될 때까지 대기

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

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

안전 안내

본 센서는 참고용이며 전문 의료 장비를 대체할 수 없습니다
건강에 문제가 있으면 즉시 병원을 방문하십시오
측정 결과는 참고용일 뿐 진단 근거로 사용하지 마십시오

1. LeRobot 환경 설치

2. 시리얼 포트 확인

3. 로봇 암 캘리브레이션

4. 원격조작

5. 카메라 원격조작

6. 데이터셋 수집

7. 모델 학습

8. 모델 배포

기초 지식

기타 및 심화

1. LeRobot 환경 설치

3. 시리얼 포트 확인

4. 로봇 암 캘리브레이션

5. 원격조작

6. 카메라 원격조작

7. 데이터셋 수집

8. 모델 학습

9. 모델 배포

Jetson AGX Orin

Jetson Orin Nano

I2C 통신

직렬 통신

라즈베리파이 사용 튜토리얼 ​

프로젝트 소개 ​

하드웨어 준비 ​

하드웨어 연결 ​

방법 1: I2C 통신(권장) ​

방법 2: UART 시리얼 통신 ​

환경 설정 ​

1. I2C 활성화(I2C 모드에 필요) ​

2. 시리얼 활성화(UART 모드에 필요) ​

3. 종속 라이브러리 설치 ​

4. I2C 연결 확인(I2C 모드) ​

예제 코드 사용 ​

파일 구조 ​

I2C 모드 예제 실행 ​

UART 모드 예제 실행 ​

실행 결과 ​

API 참조 ​

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_i2c ​

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_uart ​

자주 묻는 질문 ​

Q1: 센서 초기화에 실패하면 어떻게 해야 하나요? ​

Q2: 데이터가 계속 -1로 표시되면 어떻게 해야 하나요? ​

Q3: 데이터가 정확하지 않으면 어떻게 해야 하나요? ​

Q4: I2C와 UART를 동시에 사용할 수 있나요? ​

Q5: sudo로 실행해야 하나요? ​

주의사항 ​

측정 팁 ​

데이터 해석 ​

안전 안내 ​

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하드웨어 준비

하드웨어 연결

방법 1: I2C 통신(권장)

방법 2: UART 시리얼 통신

환경 설정

1. I2C 활성화(I2C 모드에 필요)

2. 시리얼 활성화(UART 모드에 필요)

3. 종속 라이브러리 설치

4. I2C 연결 확인(I2C 모드)

예제 코드 사용

파일 구조

I2C 모드 예제 실행

UART 모드 예제 실행

실행 결과

API 참조

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_i2c

클래스: JUXI_HeartRate_SPO2_uart

자주 묻는 질문

Q1: 센서 초기화에 실패하면 어떻게 해야 하나요?

Q2: 데이터가 계속 -1로 표시되면 어떻게 해야 하나요?

Q3: 데이터가 정확하지 않으면 어떻게 해야 하나요?

Q4: I2C와 UART를 동시에 사용할 수 있나요?

Q5: sudo로 실행해야 하나요?

주의사항

측정 팁

데이터 해석

안전 안내