병원이 나오는 드라마나 영화를 보면 입원실 또는 수술실 환자의 심박수를 측정하고 모니터링 하는 장비가 있습니다. 심장박동이 그래프로 나타나기도 하고 BPM을 보여주기도 합니다. 그러다가 심박수가 떨어지거나 멈추면 경고음을 내거나 하는 경우도 있죠. 이런 비슷한 장치를 아두이노와 심박센서(Pulse Sensor)를 이용해서 만들 수 있습니다.
바로 이런 장치인데 심장박동뿐 아니라 혈압, 체온 등 여러가지 바이탈 사인(Vital Sign)을 보여주는 장치 입니다. 이런 비슷한 화면을 PC로 출력해 보는 것입니다.
'심장박동 센서의 사용 1편' 글에서는 시리얼 모니터에 데이터를 나타냈지만 이 데이터를 Processing 이라는 소프트웨어를 통해서 시각화 해서 보여주는 것입니다. 프로세싱(Processing)에 대해서는 예전에 한 번 저의 블로그에서 다룬 적이 있습니다. 바로 6축 자이로 센서의 사용 이라는 글에서 프로세싱에 대해서 상세하게 알아 보았었습니다. 그러므로 이 글에서는 심박센서와 프로세싱에 대해서는 자세히 다루지는 않겠습니다. 대신 아래의 링크를 먼저 참고 하시면 더욱 이해하기가 쉬울 것 입니다.
■ 연결 및 준비
아두이노와 심박센서의 연결은 1편에서 연결한 것과 같습니다. 아래와 같이 연결하면 됩니다.
심장박동 센서 | 아두이노 UNO |
Signal | A0 |
VCC | 5V |
GND | GND |
심박 데이터를 비주얼화 시켜줄 프로세싱 프로그램을 다운로드 받아서 설치해야 합니다.
Processing 다운로드 페이지의 모습입니다. 윈도우, 맥, 리눅스 모두 지원이 되니 자신의 OS에 맞는 소프트웨어를 다운로드 받으면 됩니다. https://processing.org/download/?processing 이동해서 다운로드 받습니다.
윈도우의 경우 별도의 설치과정은 없으며 압축을 풀고 폴더를 적절한 위치로 이동한 후 Processing.exe 를 실행하면 됩니다.
■ 소스
소스는 1편에서 아두이노에 업로드 했던 소스와 같습니다. 다만 시리얼 모니터에서 심박수를 제대로 보기 위해서 원래의 소스에서 변경했던 부분을 다운로드 당시의 소스로 원복해야 합니다.
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위와 같이 원복해 주었습니다. 28행의 serialVisual 값을 false 로 바꾸어 주었고, 57행의 delay 값을 20으로 변경해 주었습니다. 소스를 새로 다운 받으신 분은 그냥 아무 수정 없이 아두이노에 업로드 하면 됩니다.
소스의 다운로드는 아래의 URL 에서 다운로드 받으면 됩니다. 소스를 받아서 압축을 풀고 아두이노 IDE 에서 파일 -> 열기를 눌러서 'PulseSensorAmped_Arduino_1dot4.ino' 파일을 열어서 아두이노에 업로드 하면 됩니다.
https://github.com/WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Arduino
PulseSensor_Amped_Arduino-master.zip
이제 프로세싱의 소스를 다운로드 받아야 합니다.
아래의 URL에 들어가서 Pulse Sensor Visualizer 라는 프로그램을 다운로드 받습니다.
https://github.com/WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Processing_Visualizer
PulseSensor_Amped_Processing_Visualizer-master.zip
Download ZIP 을 눌러서 소스를 다운로드 받아 줍니다.
다운 받은 파일을 문서 -> Processing 폴더에 넣어 주었습니다. 아무 위치나 상관없지만 구분을 위해서 이렇게 해 주었습니다.
압축을 풀어 주었습니다.
프로세싱을 실행하고 파일 -> 열기를 하고 좀 전에 프로그램을 복사했던 위치로 들어가면 위와 같이 4개의 PDE 파일이 있습니다. 이 중에서 'PulseSensorAmpd_Processing_1dot1.pde' 를 열어 줍니다.
'PulseSensorAmpd_Processing_1dot1.pde' 소스 입니다. Java 로 짜여져 있습니다.
실행버튼 (▶ 모양) 을 눌러서 실행해 봅니다. 당연한 이야기지만 소스가 업로드된 심박센서를 연결한 아두이노가 PC에 연결되어 있어야 합니다. 그런데 위와 같이 소스에서 에러가 나고 동작이 되지 않습니다. 시리얼 포트를 찾는 부분에서 Array Index out of bounds 에러가 나네요. 잘 될 수도 있으나 저와 같이 에러가 나는 분들은 아래의 사항을 따라하면 됩니다.
에러가 발생한 코드 입니다. 59행 입니다. 'Serial.list()[9]' 을 'Serial.list()[0]' 으로 수정해 줍니다.
위와 같이 에러가 난 코드를 수정 하고 저장 후 다시 실행 버튼을 눌러 봅니다.
시리얼 포트를 잘 찾고 잘 되네요. 왼쪽에 그래프로 심박수의 변화를 볼 수 있으며 하트 표시로 심박수가 BPM 으로 표시가 됩니다.
프로세싱에 비주얼하게 표시되는 저의 심박수의 변화를 동영상으로 캡쳐해 봤습니다.
이상으로 프로세싱(Processing)을 이용해서 심장박동 센서의 값을 비주얼하게 표시해 보았습니다. 심장 건강을 위해서 운동 열심히 해야 겠네요. ^^
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